JP5741764B2 - Tire pressure monitoring device - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤ空気圧モニター装置に関する。 The present invention relates to a tire pressure monitoring device.
特許文献1には、各タイヤに傾斜センサを設けて車輪位置に対応する回転位置を傾斜角としてそれぞれ登録しておき、傾斜センサによって検出される傾斜角と、登録されている車輪位置と傾斜角との対応関係とに基づいて、タイヤに取り付けたタイヤ空気圧センサの送信機の車輪位置を判定する技術が開示されている。
In
しかしながら、上記従来技術にあっては、走行時の4輪の回転数が常に一致する場合には成立するが、実際は、特に旋回時の内外輪差や車輪のロックおよびスリップ等によって4輪の回転数には差が生じるため、送信機の車輪位置を精度良く判定できないという問題があった。
本発明の目的は、送信機の車輪位置を精度良く判定できるタイヤ空気圧モニター装置を提供することにある。However, in the above-described prior art, it is established when the rotational speeds of the four wheels at the time of traveling always coincide with each other. Since there is a difference in the number, there has been a problem that the wheel position of the transmitter cannot be accurately determined.
An object of the present invention is to provide a tire pressure monitoring device that can accurately determine the wheel position of a transmitter.
上述の目的を達成するため、本発明では、車輪が回転しているときの遠心方向加速度を検出する加速度検出手段と、遠心方向加速度の重力加速度依存成分の値が所定値となったとき加速度検出手段が所定回転位置であると判断しタイヤ空気圧、遠心方向加速度および各送信機固有の識別情報を無線信号にて送信する送信機とが取り付けられたタイヤ側の本体部と、各車輪速パルスのカウント値から各車輪の回転位置を検出する回転位置検出手段と、を備えたタイヤ空気圧モニター装置において、ある識別情報を含む無線信号が送信されたときの各車輪の回転位置を複数回取得して各車輪の回転位置データとして蓄積し、各回転位置データのばらつき度合いに基づいて当該識別情報に対応する送信機の車輪位置を判定する。また、加速度検出手段により検出された遠心方向加速度に基づいて、ある識別情報を含む無線信号が送信されたときの加速度検出手段の回転位置と所定回転位置との回転位置差を算出し、当該回転位置差に基づいて前記検出された回転位置を補正する。
In order to achieve the above-described object, in the present invention, the acceleration detection means for detecting the centrifugal acceleration when the wheel is rotating, and the acceleration detection when the value of the gravity acceleration dependent component of the centrifugal acceleration becomes a predetermined value. It is determined that the means is at a predetermined rotational position, and the tire-side main body portion to which the tire pressure, the centrifugal acceleration, and the transmitter that transmits identification information unique to each transmitter is transmitted by radio signal, and each wheel speed pulse A rotation position detecting means for detecting the rotation position of each wheel from the count value, and acquiring the rotation position of each wheel a plurality of times when a radio signal including certain identification information is transmitted. The wheel position of the transmitter corresponding to the identification information is determined based on the degree of variation of the rotation position data. In addition, based on the centrifugal acceleration detected by the acceleration detection means, a rotation position difference between the rotation position of the acceleration detection means and a predetermined rotation position when a wireless signal including certain identification information is transmitted is calculated, and the rotation The detected rotational position is corrected based on the position difference.
送信機が常に一定の回転位置で無線信号を送信している場合、そのタイミングで検出された各車輪の回転位置のうち当該送信機が装着された車輪の回転位置はほぼ一定の値を示すのに対し、他の回転位置はばらつきが生じる。よって、各車輪の回転位置データのばらつき度合いに基づいて当該送信機の車輪位置と判定することで、送信機の車輪位置を精度良く判定できる。 When the transmitter always transmits a radio signal at a constant rotational position, the rotational position of the wheel on which the transmitter is mounted shows a substantially constant value among the rotational positions of the wheels detected at that timing. In contrast, other rotational positions vary. Therefore, the wheel position of the transmitter can be accurately determined by determining the wheel position of the transmitter based on the degree of variation in the rotational position data of each wheel.
1 車輪
2 TPMSセンサ
2a 圧力センサ(タイヤ空気圧検出手段)
2b Gセンサ
2c センサCU
2d 送信機
2e ボタン電池
2f 温度センサ
2g 基板
3 受信機
4 TPMSCU
5 ディスプレイ
7 通信線
8 車輪速センサ
9 メモリ
11 第1制御部
11a 回転位置演算部(回転位置検出手段)
11b 分散演算部
11c 車輪位置判定部(車輪位置判定手段)
11d 回転位置補正部(回転位置補正手段)
12 第2制御部
12a 回転位置演算部(回転位置検出手段)
12b 分散演算部
12c 車輪位置判定部(車輪位置判定手段)
12d 回転位置補正部(回転位置補正手段)
13 傾斜角度推定部(傾斜角度推定手段)
14a 補正量演算部
14b 補正後重力加速度依存成分演算部
14c 送信判定部
15 車速センサ
20 空気バルブ
21 タイヤ
22 ホイルリム
23 バルブ孔
24 本体部
24a 中央部
24b 右側部
24c 左側部
25 ウェル
26 ゴム部(弾性体)
27 ケース
28 面1 wheel
2 TPMS sensor
2a Pressure sensor (Tire pressure detection means)
2b G sensor
2c Sensor CU
2d transmitter
2e button battery
2f Temperature sensor
2g board
3 Receiver
4 TPMSCU
5 display
7 Communication line
8 Wheel speed sensor
9 memory
11 First control unit
11a Rotation position calculation unit (Rotation position detection means)
11b Distributed computing unit
11c Wheel position determination unit (wheel position determination means)
11d Rotation position correction unit (Rotation position correction means)
12 Second control unit
12a Rotation position calculation unit (Rotation position detection means)
12b Distributed computing unit
12c Wheel position determination unit (wheel position determination means)
12d Rotation position correction unit (Rotation position correction means)
13 Inclination angle estimation unit (Inclination angle estimation means)
14a Correction amount calculator
14b Gravitational acceleration dependent component calculation unit after correction
14c Transmission judgment part
15 Vehicle speed sensor
20 Air valve
21 tires
22 foil rim
23 Valve hole
24 Main unit
24a center
24b right side
24c Left side
25 well
26 Rubber part (elastic body)
27 cases
28 faces
以下、本発明を実施するため形態を、図面に基づく実施例を用いて説明する。
〔実施例1〕
図1は、実施例1のタイヤ空気圧モニター装置の構成図である。図において、各符号の末尾のFLは左前輪、FRは右前輪、RLは左後輪、RRは右後輪に対応することを示す。以下の説明では、個別に説明する必要がない場合にはFL,FR,RL,RRの記載を省略する。
実施例1のタイヤ空気圧モニター装置は、TPMS(Tire Pressure Monitoring System)センサ2と、受信機3と、TPMSコントロールユニット(TPMSCU)4と、ディスプレイ5と、車輪速センサ8と、を備える。TPMSセンサ2は各車輪1に装着され、受信機3、TPMSCU4、ディスプレイ5および車輪速センサ8は車体側に設けられている。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described using embodiments based on the drawings.
[Example 1]
FIG. 1 is a configuration diagram of a tire pressure monitoring apparatus according to the first embodiment. In the figure, FL at the end of each symbol indicates a left front wheel, FR indicates a right front wheel, RL indicates a left rear wheel, and RR indicates a right rear wheel. In the following description, the description of FL, FR, RL, and RR is omitted when there is no need to explain them individually.
The tire pressure monitoring apparatus according to the first embodiment includes a TPMS (Tire Pressure Monitoring System)
図2は実施例1のTPMSセンサ2のタイヤ内での取り付け位置を示す断面図、図3は実施例1のTPMSセンサ2の構成を示す斜視図である。
TPMSセンサ2は、空気バルブ20と空気バルブ20の一端部に装着された本体部24とを有する。空気バルブ20は、外周を覆うゴム部(弾性体)26がホイルリム22のバルブ孔23に固定されるスナップイン方式の空気バルブである。本体部24は、空気バルブ20のタイヤ21内に位置する側の端部に装着されている。したがって、本体部24は、タイヤ21内においてホイルリム22のウェル25のタイヤ径方向外側に位置する。空気バルブ20は、タイヤ21が回転してバルブ孔23が最上点にあるとき、本体部24が地面に対して水平となるように取り付けられている。
本体部24は、樹脂製のケース27の内部に、基板2gとボタン電池2eが格納されている。本体部24は空気バルブ20の軸方向に対して垂直方向に延び、基板2gは本体部24の中央部24aから右側部24bにかけて配置され、ボタン電池2eは本体部24の左側部24cに配置されている。
基板2gには、圧力センサ(タイヤ空気圧検出手段)2a、加速度センサ(Gセンサ)2b、温度センサ2f、センサコントロールユニット(センサCU)2cおよび送信機2dが実装されている。
圧力センサ2aは、タイヤの空気圧[kPa]を検出する。
Gセンサ2bは、TPMSセンサ2に作用する遠心方向加速度[G]を検出する。
温度センサ2fは、タイヤ内の温度[℃]を検出する。
センサCU2cは、ボタン電池2eからの電力により動作し、圧力センサ2aにより検出されたタイヤの空気圧情報、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度およびセンサID(識別情報)を含むTPMSデータを無線信号により送信機2dから送信する。実施例1では、センサIDを1〜4とする。
ボタン電池2eは基板2gと比較して重量が大きいため、本体部24の長さ方向の重心点は、タイヤ回転軸とバルブ孔23とを含む面28よりもボタン電池2e寄りの位置となる。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the mounting position of the
The
In the
A pressure sensor (tire pressure detecting means) 2a, an acceleration sensor (G sensor) 2b, a
The
The
The
The sensor CU2c operates by the power from the
Since the
センサCU2cは、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度とあらかじめ設定された走行判定しきい値とを比較し、遠心方向加速度が走行判定しきい値未満の場合は車両停止と判定してTPMSデータの送信を停止する。一方、遠心方向加速度が走行判定しきい値以上の場合は車両が走行していると判定し、所定のタイミングでTPMSデータの送信を行う。また、センサCU2cは、遠心方向加速度が走行判定しきい値以上となったとき、無線信号の送信開始をTPMSCU4に知らせるモーションフラグのON信号を1回送信し、遠心方向加速度が走行判定しきい値を下回ったとき、無線信号の送信終了をTPMSCU4に知らせるモーションフラグのOFF信号を1回送信する。
受信機3は、各TPMSセンサ2から出力された無線信号を受信してデコードし、TPMSCU4へ出力する。The sensor CU2c compares the centrifugal acceleration detected by the
The
TPMSCU4は、各TPMSデータを読み込み、TPMSデータのセンサIDから、不揮発性のメモリ9(図5参照)に記憶した各センサIDと各車輪位置との対応関係を参照して当該TPMSデータがどの車輪位置に対応するものであるのかを判定し、当該TPMSデータに含まれるタイヤの空気圧を対応する車輪位置の空気圧としてディスプレイ5に表示する。また、タイヤの空気圧が下限値を下回った場合には、表示色変更、点滅表示や警告音などによりドライバに空気圧の低下を知らせる。
TPMSCU4 reads each TPMS data and refers to the correspondence between each sensor ID and each wheel position stored in the non-volatile memory 9 (see FIG. 5) from the sensor ID of the TPMS data. It is determined whether it corresponds to the position, and the tire air pressure included in the TPMS data is displayed on the
ABSCU6は、各車輪速センサ8からの車輪速パルスに基づいて、各車輪1の車輪速を検出し、ある車輪がロック傾向にある場合、図外のABSアクチュエータを作動させて当該車輪のホイルシリンダ圧を増減または保持してロック傾向を抑制するアンチスキッドブレーキ制御を実施する。ABSCU6は、所定周期(例えば、20msec)で車輪速パルスのカウント値をCAN通信線7に出力している。
各車輪速センサ8は、車輪1の1回転について所定数z(例えば、z=48)の車輪速パルスを発生するパルス発生器であり、車輪1と同期して回転する歯車状のロータと、車体側であってロータの外周に対向配置された永久磁石およびコイルとから構成される。ロータが回転すると、ロータの凹凸面が車輪速センサ8の周りに形成された磁界を横切ることによりその磁束密度が変化してコイルに起電力が生じ、この電圧変化を車輪速パルス信号としてABSCU6に出力する。
Each
上記のように、TPMSCU4は、メモリ9に記憶した各センサIDと各車輪位置との対応関係に基づいて、受信したTPMSデータがどの車輪のデータであるのかを判定しているため、車両停止中にタイヤローテーションが行われた場合、メモリ9に記憶された各センサIDと各車輪位置との対応関係が実際の対応関係と合致せず、TPMSデータがどの車輪のデータであるのかがわからなくなる。ここで、「タイヤローテーション」とは、タイヤのトレッド摩耗を均一にし、寿命(トレッドライフ)を延ばすため、タイヤの装着位置を変えることをいう。例えば、乗用車では、一般的に、左右のタイヤ位置をクロスして前後輪を入れ替える。
そこで、実施例1では、タイヤローテーション後の各センサIDと各車輪位置との対応関係をメモリ9への記憶更新により登録するために、タイヤローテーションが行われた可能性がある場合、各TPMSセンサ2側ではTPMSデータの送信周期を変更し、TPMSCU4側ではTPMSデータの送信周期と各車輪速パルスに基づいて各TPMSセンサ2がどの車輪のものであるのかを判定する。As described above, since the
Therefore, in Example 1, in order to register the correspondence between each sensor ID and each wheel position after tire rotation by storing and updating in the
[定位置送信モード]
TPMSセンサ2のセンサCU2cは、走行開始直前の車両停止判定時間が所定時間(例えば、15分)以上である場合、タイヤローテーションが行われた可能性があると判断する。
センサCU2cは、走行開始直前の車両停止判定時間が所定時間未満である場合、一定間隔(例えば、1分間隔)でTPMSデータを送信する「通常モード」を実施する。一方、車両停止判定時間が所定時間以上である場合、通常モードの送信間隔よりも短い間隔(例えば、約16秒間隔)であって、一定の回転位置でTPMSデータを送信する「定位置送信モード」を実施する。[Position transmission mode]
The sensor CU2c of the
When the vehicle stop determination time immediately before the start of traveling is less than the predetermined time, the sensor CU2c performs the “normal mode” in which TPMS data is transmitted at regular intervals (for example, 1 minute intervals). On the other hand, when the vehicle stop determination time is equal to or longer than the predetermined time, it is an interval shorter than the transmission interval in the normal mode (for example, about 16 seconds interval), and transmits TPMS data at a constant rotational position. Is implemented.
定位置送信モードは、TPMSデータの送信回数が所定数(例えば、40回)に達するまで実施し、送信回数が所定数に達した場合、通常モードへ移行する。TPMSデータの送信回数が所定数に達する前に車両停止と判定した場合、車両停止判定時間が所定時間(15分)未満であるときは送信回数が所定数に達するまで車両停止前の定位置送信モードを継続し、車両停止判定時間が所定時間以上であるときは車両停止前の定位置送信モードの継続をキャンセルして新たに定位置送信モードを開始する。 The fixed position transmission mode is carried out until the number of transmissions of TPMS data reaches a predetermined number (for example, 40 times), and when the number of transmissions reaches a predetermined number, the mode shifts to the normal mode. If it is determined that the vehicle has stopped before the number of transmissions of TPMS data reaches the predetermined number, if the vehicle stop determination time is less than the predetermined time (15 minutes), the fixed position transmission before the vehicle stops until the number of transmissions reaches the predetermined number The mode is continued, and when the vehicle stop determination time is a predetermined time or longer, the continuation of the fixed position transmission mode before the vehicle is stopped is canceled and the fixed position transmission mode is newly started.
センサCU2cは、定位置送信モード中、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度の重力加速度依存成分に基づいて、定位置送信モードにおけるTPMSデータの送信タイミングを決定する。TPMSセンサ2に作用する遠心方向加速度は、車輪1の加減速によって変化するが、その重力加速度依存成分は常に一定であり、最上点で+1[G]、最下点で-1[G]、最上点および最下点に対し90度の位置で0[G]となる波形を示す。すなわち、遠心方向加速度の重力加速度成分の大きさ、方向をモニターすることで、TPMSセンサ2の回転位置を把握できる。実施例1では、重力加速度依存成分と送信判定しきい値(+1[G])とを比較し、重力加速度依存成分が送信判定しきい値となったときにTPMSデータを送信することで、常に最上点でTPMSデータを送信する。
The sensor CU2c determines the transmission timing of the TPMS data in the fixed position transmission mode based on the gravitational acceleration dependent component of the centrifugal acceleration detected by the
ここで、センサCU2cは、遠心方向加速度の車輪速依存成分に基づいて遠心方向加速度の重力加速度依存成分を増加補正する。図4は、送信タイミング決定処理を実施するためのセンサCU2cの制御ブロック図である。
補正量演算部14aは、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度の車輪速依存成分に基づいて補正量を演算する。補正量は、車速がある速度を超える高車速域にあるとき、車輪速依存成分が大きくなるに連れて大きくなる特性とする。
補正後重力加速度依存成分演算部14bは、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度の重力加速度依存成分に対し、補正量演算部14aで演算された補正量を加えた補正後重力加速度依存成分を演算する。
送信判定部14cは、補正後重力加速度依存成分と送信判定しきい値とを比較し、両者が一致したとき、送信機2dに対し送信トリガを出力する。送信機2dは、送信トリガの入力を受けてTPMSデータを送信する。Here, the sensor CU2c increases and corrects the gravity acceleration dependent component of the centrifugal acceleration based on the wheel speed dependent component of the centrifugal acceleration. FIG. 4 is a control block diagram of the sensor CU2c for performing the transmission timing determination process.
The correction
The corrected gravitational acceleration dependent
The
[オートラーニングモード]
TPMSCU4は、イグニッションスイッチのOFFからONまでの経過時間が所定時間(例えば、15分)以上である場合、タイヤローテーションが行われた可能性があると判断する。
TPMSCU4は、イグニッションスイッチのOFFからONまでの経過時間が所定時間未満である場合、各TPMSセンサ2から送信されたTPMSデータの空気圧情報に基づいて各車輪1のタイヤの空気圧を監視する「モニターモード」を実施する。一方、イグニッションスイッチのOFFからONまでの経過時間が所定時間以上である場合、各TPMSセンサ2の車輪位置を判定する「オートラーニングモード」を実施する。オートラーニングモードは、すべてのTPMSセンサ2の車輪位置を判定するまで、またはオートラーニングモードの開始から所定の累積走行時間(例えば、8分)が経過するまで実施し、すべてのTPMSセンサ2の車輪位置を判定した場合、または、所定の累積走行時間が経過した場合、モニターモードへ移行する。[Auto learning mode]
The
TPMSCU4 monitors the tire air pressure of each
なお、オートラーニングモード中であっても、TPMSデータに含まれる空気圧情報からタイヤの空気圧の監視は可能であるため、オートラーニングモード中は現在メモリ9に記憶されている各センサIDと各車輪位置との対応関係に基づいて空気圧の表示、空気圧低下の警告を行う。
TPMSCU4は、オートラーニングモード中、ABSコントロールユニット(ABSCU)6からCAN通信線7を介して車輪速パルスのカウント値を入力し、以下に示すような車輪位置判定制御を実施する。Note that even during the auto-learning mode, the tire pressure can be monitored from the air pressure information included in the TPMS data. Therefore, during the auto-learning mode, each sensor ID and each wheel position currently stored in the
The
[車輪位置判定制御]
図5は、車輪位置判定制御を実施するためのTPMSCU4の制御ブロック図であり、
TPMSCU4は、第1車輪位置判定制御を実行する第1制御部11と、第2車輪位置判定制御を実行する第2制御部12と、傾斜角度推定部(傾斜角度推定手段)13と、を備える。
[第1制御部]
第1制御部11は、回転位置演算部(回転位置検出手段)11aと、回転位置補正部(回転位置補正手段)11dと、分散演算部11bと、車輪位置判定部(車輪位置判定手段)11cと、を備える。
回転位置演算部11aは、受信機3から出力されたデコード後のTPMSデータと、ABSCU6からCAN通信線7に出力された各車輪速パルスのカウント値を入力し、各TPMSセンサ2の回転位置が最上点となったときの各車輪1の回転位置(ロータの歯数)を演算する。ここで、「ロータの歯数」とは、車輪速センサ8がロータのどの歯をカウントしているかを示すもので、車輪速パルスのカウント値をタイヤ1回転分のカウント値(=1回転分の歯数z=48)で除算して求めることができる。回転位置演算部11aは、オートラーニングモードを開始してから1回目の各車輪速パルスのカウント値を入力したとき、カウント値を1回転分の歯数で除算した余りに1を加算した値を基準歯数とし、2回目以降は基準歯数からの車輪速パルスのカウント数(現在のカウント値-1回目のカウント値)に基づいて歯数を決定する。[Wheel position determination control]
FIG. 5 is a control block diagram of the
The
[First control unit]
The
The rotational
図6は、各車輪1の回転位置算出方法を示す図である。
図6において、車輪速パルスのカウント値を入力した時刻をt1、TPMSセンサ2の回転位置が最上点となったときの時刻をt2、TPMSセンサ2が実際にTPMSデータの送信を開始した時刻をt3、TPMSCU4がTPMSデータの受信を完了した時刻をt4、車輪速パルスのカウント値を入力した時刻をt5とする。このとき、t1,t4,t5は実際に測定でき、t3はt4からTPMSデータのデータ長(規定値であり、例えば、約10msec)を減算して算出でき、t2はt3から送信時のタイムラグ(あらかじめ実験等により求めることができる。)を減算して算出できる。
よって、t1の歯数をzt1、t2の歯数をzt2、t5の歯数をzt5とすると、
(t2 - t1) / (t5 - t1) = (zt2 - zt1) / (zt5 - zt1)
が成立し、
zt2 - zt1 = (zt5 - zt1) * (t2 - t1) / (t5 - t1)
であるから、TPMSセンサ2の回転位置が最上点となった時刻t2の歯数zt2は、
zt2 = zt1 + (zt5 - zt1) * (t2 - t1) / (t5 - t1)
となる。FIG. 6 is a diagram showing a method for calculating the rotational position of each
In FIG. 6, the time when the count value of the wheel speed pulse is input is t1, the time when the rotational position of the
Therefore, if the number of teeth at t1 is z t1 , the number of teeth at t2 is z t2 , and the number of teeth at t5 is z t5 ,
(t2-t1) / (t5-t1) = (z t2 -z t1 ) / (z t5 -z t1 )
Is established,
z t2 -z t1 = (z t5 -z t1 ) * (t2-t1) / (t5-t1)
Therefore, the number of teeth z t2 at time t2 when the rotational position of the
z t2 = z t1 + (z t5 -z t1 ) * (t2-t1) / (t5-t1)
It becomes.
回転位置補正部11dは、傾斜角度推定部13により推定された本体部24の傾斜角度θを補正歯数Δzに換算し、補正歯数Δzにより回転位置演算部11aで演算された各車輪1の回転位置(歯数zt2)を補正する。ここで、ロータは48歯であるため、傾斜角度θから補正歯数Δzへの変換は、傾斜角度θを7.5[°]で除算することで実現できる。
回転位置補正部11dは、回転位置演算部11aで演算された歯数zt2に対し、補正歯数Δzを加算した第1補正後回転位置zt2+Δzと補正歯数Δzを減算した第2補正後回転位置zt2-Δzとをそれぞれ演算して補正後の回転位置とする。The rotation
The rotational
分散演算部11bは、回転位置補正部11dで補正された各車輪1の回転位置をセンサID毎にそれぞれ蓄積して回転位置データとし、センサID毎の各回転位置データのばらつき度合いを分散特性値として演算する。1つの車輪について回転位置補正部11dによる補正後の回転位置は2個(第1補正後回転位置、第2補正後回転位置)あるため、分散特性値は同一センサID毎に8個演算する。分散特性値の演算は、回転位置演算部11aにより同一センサIDの回転位置が算出される都度実施する。
図7は、分散特性値の算出方法を示す図であり、実施例1では、2次元平面上に原点(0,0)を中心とした単位円(半径が1の円)を考え、各車輪1の回転位置θ[deg](= 360 × ロータの歯数 / 48)を、単位円の円周上の座標(cosθ,sinθ)に変換する。つまり、各車輪1の回転位置を、原点(0,0)を始点、座標(cosθ,sinθ)を終点とする長さ1のベクトルとみて、同じ回転位置データの各ベクトルの平均ベクトル(ave_cosθ,ave_sinθ)を求め、平均ベクトルのスカラー量を回転位置データの分散特性値Xとして算出する。
(cosθ,sinθ) = (cos((zt2+1)*2π/48),sin((zt2+1)*2π/48))
よって、同一センサIDのTPMSデータの受信回数をn(nは正の整数)とすると、平均ベクトル(ave_cosθ,ave_sinθ)は、
(ave_cosθ,ave_sinθ) = ((Σ(cosθ))/n,(Σ(sinθ))/n)
となり、分散特性値Xは、
X = ave_cosθ2 + ave_sinθ2
で表すことができる。The
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of calculating the dispersion characteristic value. In the first embodiment, a unit circle (circle having a radius of 1) centered on the origin (0,0) is considered on each two-dimensional plane. 1 rotation position θ [deg] (= 360 × number of teeth of rotor / 48) is converted into coordinates (cosθ, sinθ) on the circumference of the unit circle. That is, the rotational position of each
(cosθ, sinθ) = (cos ((z t2 +1) * 2π / 48), sin ((z t2 +1) * 2π / 48))
Therefore, if the number of receptions of TPMS data of the same sensor ID is n (n is a positive integer), the average vector (ave_cosθ, ave_sinθ) is
(ave_cosθ, ave_sinθ) = ((Σ (cosθ)) / n, (Σ (sinθ)) / n)
The dispersion characteristic value X is
X = ave_cosθ 2 + ave_sinθ 2
Can be expressed as
車輪位置判定部11cは、分散演算部11bで演算された同一センサIDの各回転位置データの分散特性値Xを比較し、分散特性値Xの最高値が第1しきい値(例えば、0.57)よりも大きく、かつ、残り3つの分散特性値Xの値がすべて第2しきい値(例えば、0.37)未満となった場合、最高値の分散特性値Xと対応する回転位置データの車輪位置、すなわち、当該回転位置データを検出した車輪速センサ8の車輪位置を、当該回転位置データのセンサIDと対応するTPMSセンサ2の車輪位置と判定する。この判定をすべてのセンサIDで実施することで、各センサIDと各車輪位置との対応関係を判定する。
The wheel
[第2制御部]
第2制御部12は、回転位置演算部(回転位置検出手段)12aと、回転位置補正部(回転位置補正手段)12dと、分散演算部12bと、車輪位置判定部(車輪位置判定手段)12cとを備え、後述する第2車輪位置判定制御を実行する。以下、第1制御部11の回転位置演算部11a、回転位置補正部11d、分散演算部11b、車輪位置判定部11cと異なる部分についてのみ説明する。
回転位置演算部12aは、モーションフラグのON信号を受信してからOFF信号を受信するまでの期間を1トリップと定義したとき、1トリップの開始から終了までの期間に受信機3から出力されたデコード後のTPMSデータと、ABSCU6からCAN通信線7に出力された各車輪速パルスのカウント値を入力し、各TPMSセンサ2の回転位置が最上点となったときの各車輪1の回転位置(ロータの歯数)を演算する。回転位置演算部12aは、1トリップが開始してから1回目の各車輪速パルスのカウント値を入力したとき、カウント値を1回転分の歯数で除算した余りに1を加算した値を基準歯数とし、2回目以降は基準歯数からの車輪速パルスのカウント数(現在のカウント値-1回目のカウント値)に基づいて歯数を決定する。つまり、基準歯数は、1トリップが開始される都度更新される。[Second control unit]
The
The rotation
分散演算部12bは、回転位置補正部12dで補正された各車輪1の回転位置をセンサID毎にそれぞれ蓄積して回転位置データとし、センサID毎の各回転位置データのばらつき度合いを分散特性値(期間別分散特性値)Xtrpmとして演算する。1つの車輪について回転位置補正部12dによる補正後の回転位置は2個(第1補正後回転位置、第2補正後回転位置)あるため、分散特性値は同一センサID毎に8個演算する。分散特性値Xtrpmは、1トリップ毎に算出する。1トリップの途中で所定の累積走行時間が経過した場合には、その時点を1トリップの終了時点とする。なお、1トリップ内でTPMSデータの受信回数が所定値(例えば、3回)未満である場合は、分散特性値を演算しない。
The
分散演算部12bは、所定の累積走行時間が経過した場合、1トリップ毎に算出した分散特性値Xtrp1,Xtrp2,…,Xtrpmに基づいて、最終的な分散特性値(トータル分散特性値)Xを算出する。最終的な分散特性値Xは、各分散特性値Xtrp1,Xtrp2,…,Xtrpmに重み付け係数K1,K2,…,Km(K1 + K2 +,…, + Km = 1)を乗算した値を加算して求める。
X = K1 × Xtrp1 + K2 × Xtrp2+ ,…,Km × Xtrpm
各重み付け係数K1,K2,…,Kmは、1トリップ内のTPMSデータの受信回数N1,N2,…,Nnを、所定の累積走行時間内のTPMSデータの受信回数Nで除した値Nn/Nとする。すなわち、重み付け係数Kmは、総受信回数Nに対する受信回数Nnの割合であり、受信回数Nnが大きいほど大きな値となる。なお、受信回数が3回未満で分散特性値Xtrpmを演算しなかったトリップ中のTPMSデータはNから除外(減算)する。The
X = K1 × Xtrp1 + K2 × Xtrp2 +,…, Km × Xtrpm
Each weighting coefficient K1, K2,..., Km is a value Nn / N obtained by dividing the number of receptions N1, N2,..., Nn of TPMS data within one trip by the number of receptions N of TPMS data within a predetermined cumulative travel time. And In other words, the weighting coefficient Km is the ratio of the number of receptions Nn to the total number of receptions N, and increases as the number of receptions Nn increases. Note that TPMS data during trips for which the number of receptions was less than 3 and the dispersion characteristic value Xtrpm was not calculated are excluded (subtracted) from N.
車輪位置判定部12cは、分散演算部12bで演算された同一センサIDの各回転位置データの最終的な分散特性値Xを比較し、最高値が1つである場合、当該最高値の分散特性値Xtrpmと対応する回転位置データの車輪位置、すなわち、当該回転位置データを検出した車輪速センサ8の車輪位置を、当該回転位置データのセンサIDと対応するTPMSセンサ2の車輪位置と判定する。この判定をすべてのセンサIDで実施することで、各センサIDと各車輪位置との対応関係を判定する。
TPMSCU4は、第1制御部11で判定したセンサIDと車輪位置との対応関係をメモリ9への記憶更新により登録し、各センサIDと各車輪位置との対応関係のうち、第1制御部11で判定できないものがあれば、第2制御部12の判定結果をメモリ9への記憶更新により登録する。The wheel
The
[傾斜角度推定部]
傾斜角度推定部13は、受信機3から出力されたデコード後のTPMSデータに含まれるGセンサ2bにより検出されたTPMSセンサ2に作用する遠心方向加速度Gsと、ABSCU6からCAN通信線7に出力された各車輪速パルスのカウント値とを入力する。傾斜角度推定部13は、車輪速ベース加速度演算部(車輪速ベース加速度演算手段)13aを有し、車輪速ベース加速度演算部13aは、車輪速パルスのカウント値の変化速度に基づいてTPMSセンサ2に作用する遠心方向加速度Gvを演算する。TPMSセンサ2に作用する遠心方向加速度は、車輪速パルスのカウント値の変化速度、すなわち車輪速と一定の関係性を有するため、あらかじめ実験等により車輪速と遠心方向加速度との関係を求めておくことで、車輪速から容易に推定できる。
傾斜角度推定部13は、車輪速ベース加速度演算部13aで演算された遠心方向加速度GvとGセンサ2bで検出された遠心方向加速度Gsとの偏差ΔGから、本体部24の初期位置に対する傾斜角度θを推定する。偏差Gに応じた傾斜角度θは、あらかじめ実験等により求めることができる。ここで、本体部24は、TPMSセンサ2が最上点に来たとき地面と平行になるように取り付けられているため、傾斜角度θは、TPMSセンサ2が最上点に位置した状態で地面と平行な直線に対して本体部24が成す角度とする。[Inclination angle estimation unit]
The inclination
The
[第1車輪位置判定制御処理]
図8は、第1制御部11による第1車輪位置判定制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、以下の説明では、センサID=1の場合について説明するが、他のID(ID=2,3,4)についても並列して車輪位置判定制御処理を行う。
ステップS1では、回転位置演算部11aにおいて、センサID=1のTPMSデータを受信する。
ステップS2では、回転位置演算部11aにおいて、各車輪1の回転位置を演算する。[First wheel position determination control process]
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the first wheel position determination control process by the
In step S1, the rotational
In step S2, the rotational
ステップS3では、傾斜角度推定部13において、遠心方向加速度GvとGsとの偏差ΔGから本体部24の傾斜角度θを演算する。
ステップS4では、回転位置補正部11dにおいて、傾斜角度θを補正歯数Δzに換算する。
ステップS5では、回転位置補正部11dにおいて、補正歯数Δzに応じて各車輪1の回転位置データを補正し、2つの補正後回転位置を演算する。
ステップS6では、分散演算部11bにおいて、各車輪1の回転位置データの分散特性値Xを演算する。
ステップS7では、車輪位置判定部11cにおいて、センサID=1のTPMSデータを所定数(例えば、10回)以上受信したか否かを判定し、YESの場合にはステップS8へ進み、NOの場合にはステップS1へ戻る。In step S3, the tilt
In step S4, the rotation
In step S5, the rotation
In step S6, the
In step S7, it is determined in the wheel
ステップS8では、車輪位置判定部11cにおいて、分散特性値の最高値が第1しきい値0.57よりも大きく、かつ、残りの分散特性値の値が第2しきい値0.37未満であるか否かを判定し、YESの場合にはステップS9へ進み、NOの場合にはステップS10へ進む。
ステップS9では、車輪位置判定部11cにおいて、最高値の分散特性値と対応する回転位置データの車輪位置を、当該センサIDの車輪位置と判定し、本制御を終了する。
ステップS10では、車輪位置判定部11cにおいて、オートラーニングモードを開始してから所定の累積走行時間(例えば、8分)が経過したか否かを判定し、YESの場合には本制御を終了し、NOの場合にはステップS1へ戻る。In step S8, whether or not the wheel
In step S9, the wheel
In step S10, the wheel
[第2車輪位置判定制御処理]
図9は、第2制御部12による第2車輪位置判定制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、以下の説明では、センサID=1の場合について説明するが、他のID(ID=2,3,4)についても並列して車輪位置判定制御処理を行う。
ステップS11では、回転位置演算部12aにおいて、センサID=1のTPMSデータを受信する。
ステップS12では、回転位置演算部12aにおいて、各車輪1の回転位置を演算する。
ステップS13では、傾斜角度推定部13において、遠心方向加速度GvとGsとの偏差ΔGから本体部24の傾斜角度θを演算する。
ステップS14では、回転位置補正部12dにおいて、傾斜角度θを補正歯数Δzに換算する。
ステップS15では、回転位置補正部12dにおいて、補正歯数Δzに応じて各車輪1の回転位置データを補正し、2つの補正後回転位置を演算する。[Second wheel position determination control process]
FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the second wheel position determination control process by the
In step S11, the rotational
In step S12, the rotation
In step S13, the tilt
In step S14, the rotation
In step S15, the rotational
ステップS16では、分散演算部12bにおいて、各車輪1の回転位置データの1トリップの分散特性値Xtrpmを演算する。
ステップS17では、分散演算部12bにおいて、オートラーニングモードを開始してから所定の累積走行時間(例えば、8分)が経過したか否かを判定し、YESの場合にはステップS18へ進み、NOの場合にはステップS1へ戻る。
ステップS18では、分散演算部12bにおいて、最終的な分散特性値Xを演算する。
ステップS19では、車輪位置判定部12cにおいて、分散特性値の最高値が1つであるか否かを判定し、YESの場合にはステップS20へ進み、NOの場合には本制御を終了する。本制御の終了により、オートラーニングモードは終了する。
ステップS20では、車輪位置判定部12cにおいて、最高値の分散特性値と対応する回転位置データの車輪位置を、当該センサIDの車輪位置と判定し、本制御を終了する。In step S16, the
In step S17, the
In step S18, the final dispersion characteristic value X is calculated in the
In step S19, the wheel
In step S20, the wheel
次に、作用を説明する。
[回転位置データのばらつき度合いによる車輪位置判定作用]
各TPMSセンサ2は、走行開始直前の車両停止判定時間が15分以上である場合、タイヤローテーションが行われた可能性があると判定し、通常モードから定位置送信モードへ移行する。定位置送信モードにおいて、各TPMSセンサ2は、前回の送信時刻から16秒経過し、かつ、自身の回転位置が最上点となったときにTPMSデータを送信する。
一方、TPMSCU4は、イグニッションスイッチのOFFからONまでの経過時間が15分以上である場合、モニターモードからオートラーニングモードへ移行する。オートラーニングモードにおいて、TPMSCU4は、車輪位置判定制御として、第1制御部11による第1車輪位置判定制御と第2制御部12による第2車輪位置判定制御とを並列して実施する。Next, the operation will be described.
[Wheel position determination function based on variation in rotational position data]
Each
On the other hand, TPMSCU4 shifts from the monitor mode to the auto-learning mode when the elapsed time from the ignition switch OFF to ON is 15 minutes or more. In the auto-learning mode, the
第1車輪位置判定制御では、各TPMSセンサ2からTPMSデータを受信する都度、車輪速パルスのカウント値の入力時刻、当該TPMSデータの受信完了時刻等から、当該TPMSセンサ2の回転位置が最上点となったときの各車輪1の回転位置(ロータの歯数)を演算し、同一センサIDのTPMSデータを10回以上受信した場合、当該センサIDの各回転位置データの分散特性値Xを比較し、分散特性値Xの最高値が第1しきい値0.57よりも大きく、かつ、残り3つの分散特性値Xの値がいずれも第2しきい値0.37未満となった場合、最高値の分散特性値Xと対応する回転位置データの車輪位置を当該センサIDの車輪位置と判定する。
In the first wheel position determination control, every time TPMS data is received from each
第2車輪位置判定制御では、各車輪1が同一方向に回転している場合、各TPMSセンサ2からTPMSデータを受信する都度、車輪速パルスのカウント値の入力時刻、当該TPMSデータの受信完了時刻等から、当該TPMSセンサ2の回転位置が最上点となったときの各車輪1の回転位置(ロータの歯数)を演算して1トリップの各回転位置データのばらつき度合いを求め、これを所定の累積走行時間(8分間)継続して得られた各トリップの各ばらつき度合い(分散特性値Xtrp1,Xtrp2,…,Xtrpm)からTPMSデータの受信回数Nnによる重み付け処理を行って各車輪の最終的なばらつき度合い(分散特性値X)を演算し、これらのうち最もばらつき度合いが小さな回転位置データに対応する車輪位置を当該TPMSセンサ2の車輪位置と判定する。
In the second wheel position determination control, when each
車両の走行時、各車輪1の回転数は、旋回時の内外輪差、車輪1のロックおよびスリップ、タイヤの空気圧差によって差が生じる。なお、直進走行中であっても、ドライバによる微少な修正舵や左右路面状態の違い等により、前後輪1FL,1FR間および左右輪1RL,1RR間に回転数差が生じることがわかっている。つまり、各車輪1の回転数は、走行に応じて差が生じるのに対し、TPMSセンサ2と車輪速センサ8(のロータの歯)は一体に回転するため、あるTPMSセンサ2の出力周期に対し、同一輪の車輪速センサ8の出力周期は、走行距離や走行状態にかかわらず常に同期(一致)する。
When the vehicle travels, the rotational speed of each
よって、TPMSデータの送信周期に対する各車輪1の回転位置データのばらつき度合いを見ることで、各TPMSセンサ2の車輪位置を精度良く判定できる。
図10は、左前輪1FLのTPMSセンサ2FLの回転位置が最上点となったときの各車輪1FL,1FR,1RL,1RRの回転位置(ロータの歯数)とTPMSデータの受信回数との関係を示す図であり、(a)は左前輪1FLの車輪速センサ8FL、(b)は右前輪1FRの車輪速センサ8FR、(c)は左後輪1RLの車輪速センサ8RL、(d)は右後輪1RRの車輪速センサ8RRに対応する。
図10から明らかなように、他輪(右前輪1FR,左後輪1RL,右後輪1RR)の車輪速センサ8FR,8RL,8RRから得られた車輪位置(歯数)はばらつき度合いが大きいのに対し、自輪(左前輪1FL)の車輪速センサ8FLから得られた車輪位置はばらつき度合いが最小となり、TPMSセンサ2FLの出力周期と車輪速センサ8FLの出力周期とがほぼ同期している。Therefore, the wheel position of each
FIG. 10 shows the relationship between the rotational position (number of teeth of the rotor) of each wheel 1FL, 1FR, 1RL, and 1RR when the rotational position of the TPMS sensor 2FL of the left front wheel 1FL is the highest point and the number of receptions of TPMS data. (A) is the wheel speed sensor 8FL for the left front wheel 1FL, (b) is the wheel speed sensor 8FR for the right front wheel 1FR, (c) is the wheel speed sensor 8RL for the left rear wheel 1RL, and (d) is the right Corresponds to the wheel speed sensor 8RR of the rear wheel 1RR.
As is clear from FIG. 10, the wheel positions (number of teeth) obtained from the wheel speed sensors 8FR, 8RL, 8RR of the other wheels (right front wheel 1FR, left rear wheel 1RL, right rear wheel 1RR) have a large degree of variation. On the other hand, the wheel position obtained from the wheel speed sensor 8FL of the own wheel (the left front wheel 1FL) has the smallest degree of variation, and the output cycle of the TPMS sensor 2FL and the output cycle of the wheel speed sensor 8FL are almost synchronized.
従来のタイヤ空気圧モニター装置のうち、各TPMSセンサに傾斜センサを設け、各TPMSセンサの車輪位置と傾斜角との関係を用いて各TPMSセンサの車輪位置を判定するものは、走行に応じて4輪の回転数差が生じることで、各TPMSセンサの車輪位置と傾斜角との対応関係が変化するため、各TPMSセンサの車輪位置を精度良く判定できない。
また、従来のタイヤ空気圧モニター装置のうち、受信機をTPMSセンサと同数設けて各受信機と近接配置し、受信した無線信号の電波強度に基づいて各TPMSセンサの車輪位置を判定するものは、センサ出力、受信機感度ばらつき、ハーネスアンテナ効果を考慮した受信機のレイアウトが必要となり、受信環境やレイアウトによって性能が左右されてしまう。また、4つの受信機が必要であるため、コストが高くなる。
これに対し、実施例1のタイヤ空気圧モニター装置では、電波強度を用いることなく各TPMSセンサ2の車輪位置を判別できるため、受信環境やレイアウトに依らず各TPMSセンサ2の車輪位置を判定できる。また、受信機3が1つで済むため、コストを低く抑えることができる。Of the conventional tire pressure monitoring devices, each TPMS sensor is provided with a tilt sensor, and the wheel position of each TPMS sensor is determined using the relationship between the wheel position and tilt angle of each TPMS sensor. Since the difference in the rotation speed of the wheels occurs, the correspondence between the wheel position of each TPMS sensor and the inclination angle changes, so that the wheel position of each TPMS sensor cannot be accurately determined.
In addition, among the conventional tire pressure monitoring devices, the same number of receivers as the TPMS sensors are arranged in proximity to each receiver, and the wheel position of each TPMS sensor is determined based on the radio wave intensity of the received radio signal. A receiver layout that takes into account sensor output, receiver sensitivity variations, and harness antenna effects is required, and performance is affected by the reception environment and layout. Further, since four receivers are necessary, the cost becomes high.
On the other hand, in the tire pressure monitoring device of the first embodiment, the wheel position of each
また、実施例1では、TPMSセンサ2において、TPMSセンサ2の回転位置が最上点にあることを、Gセンサ2bにより検出される遠心方向加速度の重力加速度依存成分から算出している。Gセンサ2bは、既存のタイヤ空気圧モニター装置において、車両の停止および走行判定に用いられているため、既存のTPMSセンサを流用でき、TPMSセンサ2側に新たなセンサを追加するコストを省くことができる。
さらに、実施例1では、TPMSCU4において、各車輪1の回転位置を、車輪速センサ8の車輪速パルスから算出している。ABSユニットは、車両のほとんどに搭載されており、車輪速センサ8は、ABSユニットに必須の構成であるから、車両側に新たなセンサを追加するコストを省くことができる。In the first embodiment, in the
Further, in the first embodiment, the rotational position of each
[分散特性値によるばらつき度合い判定作用]
車輪1の回転位置は周期性のある角度データであるため、回転位置のばらつき度合いを、「平均との差の2乗」の平均で定義される、一般的な分散の式から求めることはできない。
そこで、実施例1では、分散演算部11bにおいて、各車輪速センサ8から得られた各車輪1の回転位置θを、原点(0,0)を中心とした単位円の円周上の座標(cosθ,sinθ)に変換し、座標(cosθ,sinθ)をベクトルとみて、同じ回転位置データの各ベクトルの平均ベクトル(ave_cosθ,ave_sinθ)を求め、平均ベクトルのスカラー量を分散特性値Xとして算出することで、周期性を回避して回転位置のばらつき度合いを求めることができる。[Effect of variation degree judgment by dispersion characteristic value]
Since the rotational position of
Therefore, in the first embodiment, in the
図11は、TPMSデータの受信回数に応じた分散特性値Xの変化を示す図である。図11において、自輪はTPMSデータを送信したTPMSセンサ2と同一輪の車輪速センサ8の回転位置データから演算した分散特性値Xを示し、他輪はTPMSデータを送信したTPMSセンサ2と異なる車輪1の車輪速センサ8の回転位置データから演算した分散特性値Xを示す。
図11に示すように、同一センサIDのTPMSデータの受信回数が増えるにつれて、自輪の分散特性値Xは1に近づき、他輪の分散特性値Xは0に近づく特性を示す。そして、受信回数が増えるほど、自輪の分散特性値と他輪の分散特性値との差は大きくなる。
よって、分散特性値Xを見ることで各車輪1の回転位置データのばらつき度合いを精度よく判定できる。FIG. 11 is a diagram illustrating a change in the dispersion characteristic value X according to the number of receptions of TPMS data. In FIG. 11, the own wheel shows the dispersion characteristic value X calculated from the rotational position data of the
As shown in FIG. 11, the dispersion characteristic value X of the own wheel approaches 1 and the dispersion characteristic value X of the other wheel approaches 0 as the number of receptions of TPMS data of the same sensor ID increases. As the number of receptions increases, the difference between the dispersion characteristic value of the own wheel and the dispersion characteristic value of the other wheel increases.
Therefore, by looking at the dispersion characteristic value X, the degree of variation in the rotational position data of each
[TPMSデータの間欠送信作用]
各TPMSセンサ2は、前回のTPMSデータの送信時刻から16秒以上経過し、かつ、自身の回転位置が最上点となったタイミングでTPMSデータの送信を行う。
実施例1では、各回転位置データの分散特性値Xを比較して車輪位置判定を行っているため、あるTPMSデータを送信したTPMSセンサ2に対し、自輪(同一輪)と他輪(他の車輪)の分散特性値Xに差を生じさせるためには、ある程度の累積走行距離を確保する必要がある。
ここで、仮にTPMSデータの回転位置が最上点となる都度、TPMSデータを送信した場合、10回程度の受信回数では自輪と他輪の分散特性値Xに差が生じず、車輪位置判定が困難となる。
よって、TPMSデータの送信間隔を16秒+αとすることで、TPMSデータを10回以上受信するまでにある程度の累積走行距離を確保できるため、自輪と他輪の分散特性値Xに十分な差を出すことができ、車輪位置を精度良く判定できる。[Intermittent transmission of TPMS data]
Each
In the first embodiment, since the wheel position determination is performed by comparing the dispersion characteristic value X of each rotational position data, the own wheel (same wheel) and the other wheel (others) are compared to the
Here, if TPMS data is transmitted every time the rotational position of the TPMS data is the highest point, there is no difference in the dispersion characteristic value X between the own wheel and the other wheel at the number of receptions of about 10 times, and the wheel position determination is performed. It becomes difficult.
Therefore, by setting the transmission interval of TPMS data to 16 seconds + α, it is possible to secure a certain cumulative mileage until TPMS data is received 10 times or more, so it is sufficient for the dispersion characteristic value X of the own wheel and other wheels The difference can be obtained, and the wheel position can be accurately determined.
[第1車輪位置判定制御作用]
実施例1では、タイヤローテーション後の各センサIDと各車輪位置との対応関係を判定する車輪位置判定制御として、第1制御部11による第1車輪位置判定制御と第2制御部12による第2車輪位置判定制御との2つの車輪位置判定制御を並行して実施する。そして、第1車輪位置判定制御により車輪位置を判定したセンサIDについては、第1車輪位置判定制御の判定結果を優先し、第1車輪位置判定制御において、所定の累積走行時間内に車輪位置を判定できなかったセンサIDについては、第2車輪位置判定制御の判定結果を採用する。[First wheel position determination control action]
In the first embodiment, as wheel position determination control for determining the correspondence between each sensor ID and each wheel position after tire rotation, the first wheel position determination control by the
第1車輪位置判定制御では、同一センサIDのTPMSデータを10回以上受信したときの各分散特性値Xの最高値が第1しきい値0.57よりも大きく、かつ、残り3つの分散特性値Xの値がいずれも第2しきい値0.37未満となった場合、最高値の分散特性値Xと対応する回転位置データの車輪位置を当該センサIDの車輪位置と判定する。
すなわち、単に分散特性値Xの最高値を選択するのではなく、最高値を第1しきい値(0.57)と比較することで、最高値の分散特性値Xを持つ回転位置データがTPMSデータ出力周期とどの程度同期しているのかを見ることができ、一定の判定精度を確保できる。さらに、最高値以外の分散特性値Xを第2しきい値(0.37)と比較することで、最高値と他の3値とに所定(0.2)以上の差があることを確認でき、判定精度をより高めることができる。In the first wheel position determination control, the maximum value of each dispersion characteristic value X when TPMS data of the same sensor ID is received 10 times or more is larger than the first threshold value 0.57, and the remaining three dispersion characteristic values X When both of these values are less than the second threshold value 0.37, the wheel position of the rotational position data corresponding to the highest dispersion characteristic value X is determined as the wheel position of the sensor ID.
That is, instead of simply selecting the highest dispersion characteristic value X, the rotational position data with the highest dispersion characteristic value X is output as TPMS data by comparing the highest value with the first threshold value (0.57). The degree of synchronization with the period can be seen, and a certain determination accuracy can be secured. Furthermore, by comparing the dispersion characteristic value X other than the maximum value with the second threshold value (0.37), it can be confirmed that there is a difference of more than the predetermined value (0.2) between the maximum value and the other three values. Can be further enhanced.
つまり、第1車輪位置判定制御による車輪位置判定は、分散特性値Xの最高値を選択する第2車輪位置判定制御に対して、各車輪1の回転位置データのばらつき度合いの判定精度は高くなる。加えて、第1車輪位置判定制御では、各車輪1の回転位置のデータ数を最低10個集めてから回転位置データのばらつき度合いを判定しているため、回転位置のデータ数が10個未満となる可能性がある第2車輪位置判定制御に対して、各車輪1の回転位置データのばらつき度合いの判定精度は高くなる。
また、TPMSセンサ2側のTPMSデータの送信周期は約16秒間隔であり、車両が継続して走行している場合、オートラーニングモードの開始から約2分半経過後に各車輪1の回転位置のデータ数が10となり、ばらつき度合いの判定を開始できるため、所定の累積走行時間(8分)の経過を待ってばらつき度合いの判定を開始する第2車輪位置判定制御に対して、より早期に各センサIDと各車輪位置との対応関係を判定できる。That is, in the wheel position determination by the first wheel position determination control, the determination accuracy of the degree of variation of the rotational position data of each
In addition, the transmission cycle of TPMS data on the
[第2車輪位置判定制御作用]
実施例1では、車輪速パルスのカウント値から車輪1の回転位置を検出している。ここで、車輪速センサ8は、パルスカウント式であり、車輪1と一体に回転するロータの凹凸面が車輪速センサ8の周りに形成された磁界を横切ったときの磁束変化によるコイルの電流変化を車輪速パルスとして出力する。よって、車両停止中にシフトチェンジ、操舵または乗員の乗り降りに起因する車両の振動に伴い車輪1が振動した場合(微小角度で連続して正逆転を繰り返した場合)、実際は車輪1が回転していないにもかかわらず、振動によって車輪速パルスがカウントアップされることがある。[Second wheel position determination control action]
In the first embodiment, the rotational position of the
この場合、基準歯数からの車輪速パルスのカウント数により演算された車輪1の回転位置と実際の回転位置との間にズレが生じ、回転位置が誤検出されることで、回転位置データのばらつき度合いの判定精度が低下し、各センサIDと車輪位置との対応関係を精度良く判定できない。また、坂道発進や縁石乗り上げにより車両が後退(ずり下がり)した場合にも、実際は車輪1が逆転しているにもかかわらず、車輪速パルスがカウントアップされるため、上記の問題が生じる。
In this case, a deviation occurs between the rotational position of the
第1車輪位置判定制御では、車両停止中の車輪速パルスもカウント数に含めて車輪1の回転位置(歯数)を計算しているため、オートラーニングモード中の車両停止時などで上記回転位置のズレが生じた場合、回転位置の誤検出によって各分散特性値Xに違いが表れにくくなり、車輪位置の判定が困難となる。
ここで、TPMSセンサ2側では、ボタン電池2eの電池寿命を長くするために、定位置送信モード時のTPMSデータの送信回数を40回に制限しているため、すべてのセンサIDの車輪位置を判定するまで第1車輪位置判定制御を継続することはできない。In the first wheel position determination control, the rotational speed (number of teeth) of the
Here, on the
そこで、実施例1では、第1車輪位置判定制御で所定の累積走行時間(8分)が経過しても車輪位置を判定できないセンサIDがある場合、当該センサIDの車輪位置を、第2車輪位置判定制御の判定結果を用いて決定する。
第2車輪位置判定制御では、所定の累積走行時間経過後の各分散特性値Xの最高値を選択してセンサIDの車輪位置を判定している。このとき、最高値が2つ以上となるケースは稀であるから、すべてのセンサIDの車輪位置を判定できる。Therefore, in the first embodiment, when there is a sensor ID in which the wheel position cannot be determined even after a predetermined cumulative traveling time (8 minutes) has elapsed in the first wheel position determination control, the wheel position of the sensor ID is set to the second wheel. This is determined using the determination result of the position determination control.
In the second wheel position determination control, the wheel position of the sensor ID is determined by selecting the highest value of each dispersion characteristic value X after the elapse of a predetermined cumulative traveling time. At this time, since it is rare that the maximum value is two or more, the wheel positions of all sensor IDs can be determined.
また、第2車輪位置判定制御では、各車輪1が同一方向に回転している期間を1トリップとし、1トリップ内の回転位置データに基づいて1トリップ毎に分散特性値Xtrp1,Xtrp2,…,Xtrpmを求め、各分散特性値Xtrp1,Xtrp2,…,Xtrpmに基づいて最終的な分散特性値Xを演算している。よって、車両停止時や後退時に生じる車輪速パルスのカウント数と車輪1の実際の回転数とのズレの影響を排除して各分散特性値Xを演算でき、各回転位置のばらつき度合いを精度よく判定できる。
In the second wheel position determination control, the period during which each
第2車輪位置判定制御では、各分散特性値Xtrp1,Xtrp2,…,Xtrpmに対し、所定の累積走行時間内のTPMSデータの総受信回数Nに対する1トリップ内のTPMSデータの受信回数Nnの割合Nn/Nを重み付け係数K1,K2,…,Kmとして乗算する重み付け処理を行い、重み付け処理後の各分散特性値K1 × Xtrp1, K2 × Xtrp2,…, Km × Xtrpmの和(K1 × Xtrp1 + K2 × Xtrp2 + ,…,Km × Xtrpm)を最終的な分散特性値Xとしている。
図12は、第2車輪位置判定制御による分散特性値算出例である。図12では、3番目のトリップ中に所定の累積走行時間(8分)が経過したものとし、1番目のトリップの分散特性値Xtrp1を0.8、2番目のトリップの分散特性値Xtrp2を0.9、3番目のトリップの分散特性値Xtrp3を0.4としている。In the second wheel position determination control, for each dispersion characteristic value Xtrp1, Xtrp2,. / N is multiplied by weighting coefficients K1, K2, ..., Km, and the weighted dispersion characteristics K1 × Xtrp1, K2 × Xtrp2,…, Km × Xtrpm sum (K1 × Xtrp1 + K2 × Xtrp2 +,..., Km × Xtrpm) is the final dispersion characteristic value X.
FIG. 12 is an example of dispersion characteristic value calculation by the second wheel position determination control. In FIG. 12, it is assumed that a predetermined cumulative traveling time (8 minutes) has elapsed during the third trip, the dispersion characteristic value Xtrp1 of the first trip is 0.8, the dispersion characteristic value Xtrp2 of the second trip is 0.9, 3 The dispersion characteristic value Xtrp3 of the second trip is set to 0.4.
ここで、各トリップ内のTPMSデータ受信回数Nn(=回転位置のデータ数)は、1番目から順に4,9,3回であるから、重み付け係数は、1番目から準にK1=4/16,K2=9/16,K3=3/16となる。
よって、最終的な分散特性値Xは、
X = 4/16 × 0.8 + 9/16 × 0.9 + 3/16 × 0.4
= 0.2 + 0.506 + 0.075
= 0.781
となり、1番目および3番目のトリップの分散特性値Xtrp1,Xtrp2と比較して、TPMSデータ受信回数Nnが最も大きな2番目のトリップの分散特性値Xtrp2に近い値となる。
すなわち、1トリップの分散特性値Xtrpmは、回転位置のデータ数が多いほど高精度となるため、データ数が大きな分散特性値Xtrpmの重み付けを大きくすることで、最終的な分散特性値Xの信頼性を高めることができる。Here, the number of TPMS data reception Nn (= number of rotation position data) in each trip is 4,9,3 times in order from the first, so the weighting coefficient is K1 = 4/16 from the first to the second. , K2 = 9/16, K3 = 3/16.
Therefore, the final dispersion characteristic value X is
X = 4/16 × 0.8 + 9/16 × 0.9 + 3/16 × 0.4
= 0.2 + 0.506 + 0.075
= 0.781
Thus, compared to the dispersion characteristic values Xtrp1 and Xtrp2 of the first and third trips, the value is closer to the dispersion characteristic value Xtrp2 of the second trip having the largest TPMS data reception count Nn.
In other words, the dispersion characteristic value Xtrpm for one trip becomes more accurate as the number of data at the rotational position increases. Therefore, increasing the weighting of the dispersion characteristic value Xtrpm with a large number of data increases the reliability of the final dispersion characteristic value X. Can increase the sex.
第2車輪位置判定制御では、1トリップ内でTPMSデータの受信回数Nnが3回未満である場合は、分散特性値Xtrpmを演算せず、1トリップ内でTPMSデータの受信回数Nnが3回以上であるトリップの分散特性値Xtrpmに基づいて、最終的な分散特性値Xを演算する。1トリップ内のTPMSデータの受信回数Nnが少ない場合、各車輪1の分散特性値Xtrpmに差が生じにくい。つまり、データ数が少ない場合には、各車輪1の回転位置のばらつき度合いを判定するための有効な分散特性値Xtrpmが得られないため、これを除外して最終的な分散特性値Xを算出することで、最終的な分散特性値Xの信頼性を高めることができる。
In the second wheel position determination control, if the number of TPMS data reception Nn is less than 3 in one trip, the dispersion characteristic value Xtrpm is not calculated and the number of TPMS data reception Nn is 3 or more in one trip. Based on the trip dispersion characteristic value Xtrpm, the final dispersion characteristic value X is calculated. When the number of receptions Nn of TPMS data in one trip is small, the difference in dispersion characteristic value Xtrpm of each
[加速度偏差に応じた回転位置補正作用]
図13は車速の違いによる右前輪(または右後輪1RR)のTPMSセンサ2のTPMSデータ送信タイミングの違いを表す図であり、(a)は極低速時(例えば、5[km/h])、(b)は低速走行時(例えば、40[km/h])、 (c)は高速走行時(例えば、90[km/h])である。
(a)に示すように、TPMSセンサ2の本体部24は、TPMSセンサ2が最上点に来たとき地面と平行になるようにホイルリム22に配置されている。これにより、Gセンサ2bは、TPMSセンサ2が最上点にあるとき+1Gの値を出力し、TPMSデータが出力される。
ここで、本体部24は、タイヤ回転軸とバルブ孔23とを含む面28(図3参照)よりもボタン電池2e寄りの位置に重心点が設定されている。このため、車速が高くなるほど(タイヤ21の回転速度が高くなるほど)左側部24cに作用する遠心力が大きくなる。このとき、本体部24を支持する空気バルブ20は、柔らかいゴム部26を介してホイルリム22のバルブ孔23に固定されたスナップイン方式を採用しているため、ゴム部26が捩れて本体部24に傾きが生じる。本体部24が傾くと、(b)に示すように、Gセンサ2bが+1Gの値を出力する回転位置、すなわち、本体部24が地面と並行になる位置が本来の位置(最上点)よりも本体部24の傾斜角度θだけ回転角度が進んだ位置となる。
さらに、車速が所定車速以上となる領域では、(c)に示すように、ゴム部26の捩れによる本体部24の傾斜に加え、本体部24の右側部24b自身の変形による本体部24の傾斜によって車速が高いほど本体部24の傾斜角度θは大きくなる。このとき、車速変化に対する本体部24の傾斜角度θの変化量は、車速が所定車速未満の場合よりも大きくなる。[Rotation position correction action according to acceleration deviation]
FIG. 13 is a diagram showing a difference in TPMS data transmission timing of the
As shown to (a), the main-
Here, the center of gravity of the
Further, in the region where the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed, as shown in (c), in addition to the inclination of the
つまり、右輪では、車速が高くなるほどTPMSデータの送信タイミングが規定のタイミング(TPMSセンサ2の回転位置が最上点となったとき)よりも遅くなり、右前輪1FRの車輪速センサ8FRの回転位置データを車速別にプロットすると、図14(a)に示すような特性となる。また、左輪では、右輪に対して車輪の回転方向に対する本体部24の右側部24bと左側部24cの位置が逆になるため、車速が高くなるほどTPMSデータの送信タイミングが規定のタイミングよりも早くなり、左前輪1FLの車輪速センサ8FLの回転位置データを車速別にプロットすると、図14(b)に示すような特性となる。
このため、車速が低車速から高車速まで変化する走行シーンでは、第1車輪位置判定制御の場合、各分散特性値Xに違いが表れにくくなり、車輪位置の判定が困難となる。また、第2車輪位置判定制御の場合には、オートラーニングモードの開始から所定の累積走行時間(例えば、8分)経過後に車輪位置の判定は可能であるものの、回転位置データのばらつき度合いの判定精度が低下するため、各センサIDと車輪位置との対応関係を精度良く判定できない。In other words, for the right wheel, the higher the vehicle speed, the slower the transmission timing of TPMS data than the specified timing (when the rotational position of
For this reason, in the traveling scene in which the vehicle speed changes from a low vehicle speed to a high vehicle speed, in the case of the first wheel position determination control, it is difficult for each dispersion characteristic value X to appear and it is difficult to determine the wheel position. In the case of the second wheel position determination control, the wheel position can be determined after the elapse of a predetermined cumulative traveling time (for example, 8 minutes) from the start of the auto-learning mode, but the degree of variation in rotational position data is determined. Since the accuracy is lowered, the correspondence between each sensor ID and the wheel position cannot be accurately determined.
これに対し、実施例1では、車輪速ベース加速度演算部13aにより演算された遠心方向加速度GvとGセンサ2bにより検出された遠心方向加速度Gsとの偏差ΔGに基づいて本体部24の傾斜角度θを推定し、傾斜角度θに基づいて回転位置を補正する回転位置補正部11d,12dを設けた。
傾斜角度θはTPMSデータが送信されたときのTPMSセンサ2の最上点からのズレ量を表すため、傾斜角度θを歯数換算した補正歯数Δzにより各車輪1の回転位置を補正することで、各車輪1の回転位置をTPMSセンサ2が最上点にあるときの回転位置に補正できる。これにより、TPMSセンサ2の回転位置が最上点にあるときの各車輪1の回転位置を精度良く求めることができるため、車速が停車速から高車速まで変化する走行シーンにおいて、第1車輪位置判定制御および第2車輪位置判定制御の判定精度低下を抑制できる。In contrast, in the first embodiment, the inclination angle θ of the
Since the inclination angle θ represents the amount of deviation from the top point of the
傾斜角度推定部13は、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度Gsと車輪速ベース加速度演算部13aにより演算された遠心方向加速度Gvとの偏差ΔGに基づいて傾斜角度θを推定する。
図15は、車速とTPMSセンサ2に作用する遠心方向加速度との関係図であり、遠心方向加速度Gv,Gsは、どちらも車速が高くなるに連れて大きくなる特性を有するが、本体部24の傾斜角度θが車速上昇と共に大きくなるため、GvとGsとの偏差ΔGは広がって行き、この偏差ΔGは、車速に依存した値をとる。つまり、傾斜角度θおよび偏差ΔGはどちらも車速に依存し、両者は一定の関係性を有するため、偏差ΔGに基づいて傾斜角度θを推定することで、傾斜角度θを精度良く推定できる。The tilt
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the vehicle speed and the centrifugal acceleration acting on the
回転位置補正部11d,12dは、検出された回転位置に対し傾斜角度θに応じた補正歯数Δzを加算した第1補正後回転位置zt2+Δzと補正歯数Δzを減算した第2補正後回転位置zt2-Δzとを補正後回転位置とする。
本体部24の長さ方向の重心点は、タイヤ回転軸とバルブ孔23とを含む面28よりもボタン電池2e寄り、すなわち左側部24c寄りの位置にあるため、車輪が回転して遠心力が作用すると、本体部24は、左側部24cがタイヤ半径方向の外側へ移動する方向に傾斜する。ここで、左右輪では、本体部24の傾斜方向と車輪の回転方向との関係が逆になるため、車速に応じてTPMSデータの送信タイミングがずれる方向も逆になる。よって、補正歯数Δzを加算および減算した2つの補正後回転位置を用意することで、全ての送信機2dの車輪位置を判定できる。The rotational
The center of gravity in the longitudinal direction of the
[重力加速度依存成分補正作用]
TPMSセンサ2のセンサCU2cは、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度の重力加速度依存成分が送信判定しきい値(+1[G])となったときTPMSデータを送信する。ここで、上記のように本体部24は車速が高くなるほど大きな遠心力を受けるため、車速がある速度を超えると、本体部24は、バルブ孔23の中心軸線に対して角度を持つ。この角度は、車速が高くなるほど大きくなる。
よって、高速走行時においては、Gセンサ2bにより検出される遠心方向加速度の重力加速度依存成分のピークが+1[G]に達しないため、このままでは定位置送信モードにおいてTPMSデータが送信不能となる。[Gravity acceleration dependent component correction action]
The sensor CU2c of the
Therefore, when traveling at high speed, the peak of the gravitational acceleration dependent component of the centrifugal acceleration detected by the
これに対し、実施例1では、遠心方向加速度の車輪速依存成分が大きくなるに連れて大きくなる補正量を設定し、重力加速度依存成分を増加補正する。
これにより、図16に示すように、補正後重力加速度依存成分の振幅が増大補正され、高速走行時であっても補正後重力加速度依存成分のピークを送信判定しきい値+1[G]と一致させることができるため、定位置送信モードにおいてTPMSデータが送信不能となるのを防止できる。On the other hand, in the first embodiment, a correction amount that increases as the wheel speed dependent component of the centrifugal acceleration increases is set, and the gravitational acceleration dependent component is increased and corrected.
As a result, as shown in FIG. 16, the amplitude of the corrected gravitational acceleration dependent component is increased and corrected, and the peak of the corrected gravitational acceleration dependent component is set to the transmission determination threshold value +1 [G] even during high-speed traveling. Since they can be matched, it is possible to prevent the transmission of TPMS data in the fixed position transmission mode.
次に、効果を説明する。
実施例1のタイヤ空気圧モニター装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1) 各車輪1のホイルリム22に取り付けられる空気バルブ20と、タイヤ21内であって空気バルブ20と一体に形成された基板2g上に、タイヤ空気圧を検出する圧力センサ2aと、車輪1が回転しているときの遠心方向加速度Gsを検出するGセンサ2bと、遠心方向加速度の重力加速度依存成分の値が+1Gとなったときタイヤ空気圧、遠心方向加速度GsおよびセンサIDを無線信号にて送信する送信機2dとが取り付けられ、タイヤ回転軸とバルブ孔23とを含む面外に重心点を有する本体部24と、車体側に設けられ、無線信号を受信する受信機3と、各車輪1と対応して車体側に設けられ、車輪の回転数に比例した車輪速パルスを出力する車輪速センサ8と、各車輪速パルスのカウント値から各車輪1の回転位置を検出する回転位置演算部11a,12aと、あるセンサIDを含む無線信号が送信されたときの各車輪1の回転位置を複数回取得して各車輪1の回転位置データとして蓄積し、各回転位置データのばらつき度合いに基づいて当該センサIDに対応する送信機2dの車輪位置を判定する車輪位置判定部11c,12cと、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度Gsに応じて検出された各車輪1の回転位置を補正する回転位置補正部11d,12dと、を備えた。
送信機2dが常に一定の回転位置で無線信号を送信している場合、そのタイミングで検出された各車輪1の回転位置のうち当該送信機2dが装着された車輪1の回転位置はほぼ一定の値を示すのに対し、他の回転位置はばらつきが生じる。よって、各車輪1の回転位置データのばらつき度合いに基づいて当該送信機2dの車輪位置と判定することで、送信機2dの車輪位置を精度良く判定できる。
また、車速が停車速から高車速まで変化している場合、遠心方向加速度に応じた回転位置の補正により、第1車輪位置判定制御および第2車輪位置判定制御の判定精度低下を抑制できる。Next, the effect will be described.
The tire pressure monitoring device of the first embodiment has the following effects.
(1) An
When the
In addition, when the vehicle speed changes from the stop speed to the high vehicle speed, it is possible to suppress a decrease in the determination accuracy of the first wheel position determination control and the second wheel position determination control by correcting the rotational position according to the centrifugal acceleration.
(2) 検出された遠心方向加速度Gsに基づいて、本体部24の車両停止時からの傾斜角度θを推定する傾斜角度推定部13を備え、回転位置補正部11d,12dは、傾斜角度θに基づいて各車輪1の回転位置を補正する。
傾斜角度θはTPMSデータが送信されたときのTPMSセンサ2の最上点からのズレ量を表すため、傾斜角度θを歯数換算した補正歯数Δzにより各車輪1の回転位置を補正することで、各車輪1の回転位置をTPMSセンサ2が最上点にあるときの回転位置に補正できる。これにより、TPMSセンサ2の回転位置が最上点にあるときの各車輪1の回転位置を精度良く求めることができるため、車速が停車速から高車速まで変化する走行シーンにおいて、第1車輪位置判定制御および第2車輪位置判定制御の判定精度低下を抑制できる。(2) Provided with an inclination
Since the inclination angle θ represents the amount of deviation from the top point of the
(3) 車輪速パルスの変化速度に基づいて本体部24に作用する遠心方向加速度Gvを演算する車輪速ベース加速度演算部13aを備え、傾斜角度推定部13は、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度Gsと車輪速ベース加速度演算部13aにより演算された遠心方向加速度Gvとの偏差ΔGに基づいて傾斜角度θを推定する。
傾斜角度θおよび偏差ΔGはどちらも車速に依存し、両者は一定の関係性を有するため、偏差ΔGに基づいて傾斜角度θを推定することで、傾斜角度θを精度良く推定できる。(3) A wheel speed base
Both the inclination angle θ and the deviation ΔG depend on the vehicle speed, and both have a certain relationship. Therefore, the inclination angle θ can be accurately estimated by estimating the inclination angle θ based on the deviation ΔG.
(4) 回転位置補正部11d,12dは、検出された回転位置に対し傾斜角度θに応じた補正歯数Δzを加算した第1補正後回転位置zt2+Δzと補正歯数Δzを減算した第2補正後回転位置zt2-Δzとを補正後回転位置とする。
本体部24の長さ方向の重心点は、タイヤ回転軸とバルブ孔23とを含む面28よりもボタン電池2e寄り、すなわち左側部24c寄りの位置にあるため、車輪が回転して遠心力が作用すると、本体部24は、左側部24cがタイヤ半径方向の外側へ移動する方向に傾斜する。ここで、左右輪では、本体部24の傾斜方向と車輪の回転方向との関係が逆になるため、車速に応じてTPMSデータの送信タイミングがずれる方向も逆になる。よって、補正歯数Δzを加算および減算した2つの補正後回転位置を用意することで、全ての送信機2dの車輪位置を判定できる。(4) The rotational
The center of gravity in the longitudinal direction of the
(5) 空気バルブ20は、ホイルリム22のバルブ孔23にゴム部26を介して固定されるスナップイン方式である。
スナップイン方式の空気バルブは、ホイルリムにバルブワッシャおよびバルブナットで固定されるクランプイン方式の空気バルブと比較して、車速に対する本体部24の傾斜角度θが大きくなるため、傾斜角度θに基づく回転位置補正による効果が顕著である。(5) The
Compared with a clamp-in type air valve that is fixed to a wheel rim with a valve washer and a valve nut, the snap-in type air valve has a larger inclination angle θ of the
〔実施例2〕
実施例2のタイヤ空気圧モニター装置は、傾斜角度の推定方法のみ実施例1と相違する。
[傾斜角度推定部]
傾斜角度推定部13は、受信機3から出力されたデコード後のTPMSデータに含まれるGセンサ2bにより検出されたTPMSセンサ2に作用する遠心方向加速度Gsを入力する。傾斜角度推定部13は、Gセンサ2bで検出された遠心方向加速度Gsの車輪速依存成分(遠心方向加速度Gsから重力加速度依存成分を除いた成分)の値から、図17のマップを参照して本体部24の初期位置に対する傾斜角度θを推定する。図17は、遠心方向加速度Gsの車輪速依存成分に応じた傾斜角度θの推定マップであり、傾斜角度θは、遠心方向加速度Gsの車輪速依存成分が大きくなるに連れて大きくなる特性とする。この特性は、あらかじめ実験等により求めておくことができる。[Example 2]
The tire pressure monitoring device of the second embodiment is different from the first embodiment only in the method of estimating the inclination angle.
[Inclination angle estimation unit]
The inclination
次に、作用を説明する。
実施例2では、傾斜角度推定部13において、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度Gsの車輪速依存成分に基づいて傾斜角度θを推定する。
本体部24の傾斜角度θとTPMSセンサ2に作用する遠心方向加速度の車輪速依存成分とは一定の関係性を有するため、遠心方向加速度Gsの車輪速依存成分に基づいて傾斜角度θを推定することで、傾斜角度θを精度良く推定できる。Next, the operation will be described.
In the second embodiment, the tilt
Since the tilt angle θ of the
次に、効果を説明する。
実施例2のタイヤ空気圧モニター装置にあっては、実施例1の効果(1),(3),(4)に加え、以下の効果を奏する。
(6) 傾斜角度推定部13は、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度Gsの車輪速依存成分の値に基づいて傾斜角度θを推定する。
本体部24の傾斜角度θとTPMSセンサ2に作用する遠心方向加速度の車輪速依存成分とは一定の関係性を有するため、遠心方向加速度Gsの車輪速依存成分に基づいて傾斜角度θを推定することで、傾斜角度θを精度良く推定できる。Next, the effect will be described.
In addition to the effects (1), (3), and (4) of the first embodiment, the tire pressure monitoring device of the second embodiment has the following effects.
(6) The tilt
Since the tilt angle θ of the
〔実施例3〕
実施例3のタイヤ空気圧モニター装置は、傾斜角度の推定方法のみ実施例1と相違する。
[傾斜角度推定部]
傾斜角度推定部13は、受信機3から出力されたデコード後のTPMSデータに含まれるGセンサ2bにより検出されたTPMSセンサ2に作用する遠心方向加速度Gsを入力する。傾斜角度推定部13は、Gセンサ2bで検出された遠心方向加速度Gsの重力加速度依存成分から、図18のマップを参照して本体部24の初期位置に対する傾斜角度θを推定する。図18は、遠心方向加速度Gsの重力加速度依存成分に応じた傾斜角度θの推定マップであり、傾斜角度θは、遠心方向加速度Gsの重力加速度依存成分が大きくなるに連れて大きくなる特性とする。この特性は、あらかじめ実験等により求めておくことができる。
傾斜角度推定部13は、受信機3から出力されたデコード後のTPMSデータに含まれるGセンサ2bにより検出されたTPMSセンサ2に作用する遠心方向加速度Gsを入力する。傾斜角度推定部13は、Gセンサ2bで検出された遠心方向加速度Gsの重力加速度依存成分のピークから、図18のマップを参照して本体部24の初期位置に対する傾斜角度θを推定する。図18は、遠心方向加速度Gsの重力加速度依存成分のピークに応じた傾斜角度θの推定マップであり、傾斜角度θは、ピークが+1[G]のときゼロであり、ピークが小さくなるに連れて大きくなる特性とする。この特性は、あらかじめ実験等により求めておくことができる。Example 3
The tire pressure monitoring device of the third embodiment is different from the first embodiment only in the method of estimating the inclination angle.
[Inclination angle estimation unit]
The inclination
The inclination
次に、作用を説明する。
実施例3では、傾斜角度推定部13において、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度Gsの重力加速度依存成分のピークに基づいて傾斜角度θを推定する。
つまり、重力加速度依存成分のピークは、バルブ孔23の中心軸線に対する本体部24の角度によって決まり、この角度は車速に依存する。よって、傾斜角度θおよび重力加速度依存成分のピークはどちらも車速に依存し、両者は一定の関係性を有するため、重力加速度依存成分のピークに基づいて傾斜角度θを推定することで、傾斜角度θを精度良く推定できる。Next, the operation will be described.
In the third embodiment, the tilt
That is, the peak of the gravitational acceleration dependent component is determined by the angle of the
次に、効果を説明する。
実施例3のタイヤ空気圧モニター装置にあっては、実施例1の効果(1),(3),(4)に加え、以下の効果を奏する。
(7) 傾斜角度推定部13は、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度Gsの重力加速度依存成分の値に基づいて傾斜角度θを推定する。
傾斜角度θおよび重力加速度依存成分のピークはどちらも車速に依存し、両者は一定の関係性を有するため、重力加速度依存成分のピークに基づいて傾斜角度θを推定することで、傾斜角度θを精度良く推定できる。Next, the effect will be described.
In addition to the effects (1), (3), and (4) of the first embodiment, the tire pressure monitoring device of the third embodiment has the following effects.
(7) The tilt
Both the inclination angle θ and the peak of the gravity acceleration dependent component depend on the vehicle speed, and both have a certain relationship. Therefore, by estimating the inclination angle θ based on the peak of the gravity acceleration dependent component, the inclination angle θ is calculated. It can be estimated with high accuracy.
〔実施例4〕
実施例4のタイヤ空気圧モニター装置は、車速に応じて回転位置を補正し、その際、タイヤ内の温度に基づいて補正量を変更する例である。実施例1と異なる構成についてのみ説明する。
図19は、実施例4のタイヤ空気圧モニター装置の構成図であり、実施例4のタイヤ空気圧モニター装置は、図1に示した実施例1の構成に加え、車体側に車速センサ15を備える。
[車輪位置判定制御]
図20は、車輪位置判定制御を実施するためのTPMSCU4の制御ブロック図である。
回転位置補正部11dは、車速センサ15により検出された車速を入力し、車速に応じて図21のマップから補正歯数Δz(≧0)を求め、補正歯数Δzにより回転位置演算部11aで演算された各車輪1の回転位置(歯数zt2)を補正する。ここで、補正歯数Δzを求めるときの車速は、時刻t4において検出された車速から時刻t2における車速を推定するのが理想であるが、時刻t2-t4間は非常に短く、余程加減速を行なっていない限り車速はほとんど変化していないと考えられるため、時刻t4において検出された車速を時刻t2における車速とみなしても良い。
図21は、車速に応じた補正歯数演算マップであり、図21に示すように、補正歯数Δzは、車速が高くなるほど大きくなる特性を有する。また、車速が所定車速(60[km/h])を超える車速域では、所定車速以下の車速域よりも車速変化に対する補正歯数の変化量が大きい。補正歯数Δzは、車速を徐々に高めながら走行したときに実際に計測された、あるセンサIDに対応する送信機2dと同じ車輪位置の回転位置データの車速に対する変化特性に基づいて設定されている。Example 4
The tire air pressure monitoring device according to the fourth embodiment is an example in which the rotational position is corrected according to the vehicle speed, and the correction amount is changed based on the temperature in the tire. Only the configuration different from the first embodiment will be described.
FIG. 19 is a configuration diagram of the tire pressure monitoring device of the fourth embodiment. The tire pressure monitoring device of the fourth embodiment includes a
[Wheel position determination control]
FIG. 20 is a control block diagram of the
The rotational
FIG. 21 is a correction tooth number calculation map corresponding to the vehicle speed. As shown in FIG. 21, the correction tooth number Δz has a characteristic of increasing as the vehicle speed increases. Further, in the vehicle speed range where the vehicle speed exceeds the predetermined vehicle speed (60 [km / h]), the amount of change in the correction tooth number with respect to the vehicle speed change is larger than the vehicle speed range below the predetermined vehicle speed. The correction tooth number Δz is set based on the change characteristic with respect to the vehicle speed of the rotational position data of the same wheel position as that of the
回転位置補正部11dは、温度センサ2fにより検出されたタイヤ内の温度を入力し、タイヤ内の温度に基づいて車速に応じた補正歯数Δzを変更するために、弾性係数推定部13aと補正量変更部13bとを備える。
弾性係数推定部13aは、タイヤ内の温度に基づいてゴム部26の弾性係数を推定する。弾性係数推定部13aは、ゴム部26の温度に対する弾性係数特性マップを備え、タイヤ内の温度から当該弾性係数特性マップを参照してゴム部26の弾性係数を推定する。ここで、ゴム部26の温度に対する弾性係数特性は、あらかじめ実験等により求めることができる。
補正量変更部13bは、弾性係数推定部13aにより推定された弾性係数に基づいて補正歯数Δzを変更する。補正量変更部13bは、推定された弾性係数が高いほど補正歯数Δzを小さくする。
回転位置補正部11dは、補正歯数Δzをタイヤ内の温度に応じて変更後、回転位置演算部11aで演算された歯数zt2に対し、補正歯数Δzを加算した第1補正後回転位置zt2+Δzと補正歯数Δzを減算した第2補正後回転位置zt2-Δzとをそれぞれ演算して補正後の回転位置とする。The rotational
The
The correction
The rotation
[第1車輪位置判定制御処理]
図22は、第1制御部11による第1車輪位置判定制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、以下の説明では、センサID=1の場合について説明するが、他のID(ID=2,3,4)についても並列して車輪位置判定制御処理を行う。
ステップS11では、回転位置演算部11aにおいて、センサID=1のTPMSデータを受信する。
ステップS12では、回転位置演算部11aにおいて、各車輪1の回転位置を演算する。
ステップS13では、回転位置補正部11dにおいて、車速に応じて各車輪1の回転位置データを補正し、2つの補正後回転位置を演算する。[First wheel position determination control process]
FIG. 22 is a flowchart showing the flow of the first wheel position determination control process by the
In step S11, the rotational
In step S12, the rotational
In step S13, the rotation
ステップS14では、分散演算部11bにおいて、各車輪1の回転位置データの分散特性値Xを演算する。
ステップS15では、車輪位置判定部11cにおいて、センサID=1のTPMSデータを所定数(例えば、10回)以上受信したか否かを判定し、YESの場合にはステップS16へ進み、NOの場合にはステップS1へ戻る。
ステップS16では、車輪位置判定部11cにおいて、分散特性値の最高値が第1しきい値0.57よりも大きく、かつ、残りの分散特性値の値が第2しきい値0.37未満であるか否かを判定し、YESの場合にはステップS17へ進み、NOの場合にはステップS18へ進む。In step S14, the
In step S15, the wheel
In step S16, the wheel
ステップS17では、車輪位置判定部11cにおいて、最高値の分散特性値と対応する回転位置データの車輪位置を、当該センサIDの車輪位置と判定し、本制御を終了する。
ステップS18では、車輪位置判定部11cにおいて、オートラーニングモードを開始してから所定の累積走行時間(例えば、8分)が経過したか否かを判定し、YESの場合には本制御を終了し、NOの場合にはステップS11へ戻る。In step S17, the wheel
In step S18, the wheel
[第2車輪位置判定制御処理]
図23は、第2制御部12による第2車輪位置判定制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、以下の説明では、センサID=1の場合について説明するが、他のID(ID=2,3,4)についても並列して車輪位置判定制御処理を行う。
ステップS21では、回転位置演算部12aにおいて、センサID=1のTPMSデータを受信する。
ステップS22では、回転位置演算部12aにおいて、各車輪1の回転位置を演算する。
ステップS23では、回転位置補正部12dにおいて、車速に応じて各車輪1の回転位置データを補正し、2つの補正後回転位置を演算する。[Second wheel position determination control process]
FIG. 23 is a flowchart showing the flow of the second wheel position determination control process by the
In step S21, the rotational
In step S22, the rotational position of each
In step S23, the rotational
ステップS24では、分散演算部12bにおいて、各車輪1の回転位置データの1トリップの分散特性値Xtrpmを演算する。
ステップS25では、分散演算部12bにおいて、オートラーニングモードを開始してから所定の累積走行時間(例えば、8分)が経過したか否かを判定し、YESの場合にはステップS26へ進み、NOの場合にはステップS1へ戻る。
ステップS26では、分散演算部12bにおいて、最終的な分散特性値Xを演算する。
ステップS27では、車輪位置判定部12cにおいて、分散特性値の最高値が1つであるか否かを判定し、YESの場合にはステップS28へ進み、NOの場合には本制御を終了する。本制御の終了により、オートラーニングモードは終了する。
ステップS28では、車輪位置判定部12cにおいて、最高値の分散特性値と対応する回転位置データの車輪位置を、当該センサIDの車輪位置と判定し、本制御を終了する。In step S24, the
In step S25, the
In step S26, the final dispersion characteristic value X is calculated in the
In step S27, the wheel
In step S28, the wheel
次に、作用を説明する。
[車速に応じた回転位置補正作用]
実施例1では、回転位置演算部11a,12aで演算された回転位置を車速に応じた補正歯数Δzにより補正する回転位置補正部11d,12dを設けた。
傾斜角度θはTPMSデータが送信されたときのTPMSセンサ2の最上点からのズレ量を表し、このズレ量は、車速に応じて変化するため、車速に応じた補正歯数Δzにより各車輪の回転位置を補正することで、各車輪1の回転位置をTPMSセンサ2が最上点にあるときの回転位置に補正できる。これにより、TPMSセンサ2の回転位置が最上点にあるときの各車輪1の回転位置を精度良く求めることができるため、車速が停車速から高車速まで変化する走行シーンにおいて、第1車輪位置判定制御および第2車輪位置判定制御の判定精度低下を抑制できる。
回転位置補正部11d,12dは、補正歯数Δzを、車速が高くなるほど大きくする。
TPMSセンサ2の本体部24は、車速が高くなるほど組み付け時に対する傾斜角度θが大きくなるため、TPMSデータの送信タイミングは、車速が高くなるほど規定のタイミングに対するズレが大きくなる。よって、車速が高くなるほど補正歯数Δzを大きくすることで、車速が停車速から高車速まで変化する走行シーンにおける車輪位置の判定精度を向上できる。
回転位置補正部11d,12dは、補正歯数Δzを、60[km/h]以上の場合は60[km/h]未満の場合よりも車速変化に対する変化量が大きくなる特性とする。
TPMSセンサ2の本体部24は、車速が60[km/h]未満となる領域よりも60[km/h]以上となる領域の方が車速変化に対する傾斜角度θの変化量が大きい。よって、60[km/h]以上の車速域では車速変化に対する補正歯数Δzの変化量を60[km/h]未満の車速域の変化量よりも大きくすることで、車速が停車速から高車速まで変化する走行シーンにおける車輪位置の判定精度を向上できる。Next, the operation will be described.
[Rotation position correction action according to vehicle speed]
In the first embodiment, the rotation
The inclination angle θ represents the amount of deviation from the uppermost point of the
The rotational
In the
The rotational
The
回転位置補正部11d,12dは、回転位置演算部11a,12aで演算された回転位置に対して補正歯数Δzを加算した第1補正後回転位置zt2+Δzと補正歯数Δzを減算した第2補正後回転位置zt2-Δzとを補正後回転位置とする。
本体部24の長さ方向の重心点は、タイヤ回転軸とバルブ孔23とを含む面28よりもボタン電池2e寄り、すなわち左側部24c寄りの位置にあるため、車輪が回転して遠心力が作用すると、本体部24は、左側部24cがタイヤ半径方向の外側へ移動する方向に傾斜する。ここで、左右輪では、本体部24の傾斜方向と車輪の回転方向との関係が逆になるため、車速が高くなるのに応じてTPMSデータの送信タイミングがずれる方向も逆になる。よって、補正歯数Δzを加算および減算した2つの補正後回転位置を用意することで、全ての送信機2dの車輪位置を判定できる。
回転位置補正部11d,12dは、補正歯数Δzを、車速を徐々に高めながら走行したときに実際に計測された、あるセンサIDに対応する送信機2dと同じ車輪位置の回転位置データの車速に対する変化特性に基づいて設定する。
補正歯数Δzの車速に応じた特性を実際に計測されたTPMSセンサと同一車輪の回転位置データに基づいて設定することで、車速が停車速から高車速まで変化する走行シーンにおける車輪位置の判定精度を向上できる。The rotation
The center of gravity in the longitudinal direction of the
The rotational
Determine the wheel position in the driving scene where the vehicle speed changes from the stopping speed to the high vehicle speed by setting the characteristics according to the vehicle speed of the correction tooth number Δz based on the rotational position data of the same wheel as the actually measured TPMS sensor Accuracy can be improved.
[タイヤ内の温度に応じた補正歯数変更作用]
図24は、ゴム部26の温度に対する弾性係数特性図であり、NBRはゴム部26の素材としてニトリルゴム(NBR)を用いた例、EPDMはゴム部26の素材としてエチレンプロピレンゴム(EPDM)を用いた例である。
図24に示すように、ゴム部26の弾性係数は、ゴム部26の雰囲気温度、すなわち、タイヤ内の温度に応じて変化し、特に極低温時には、タイヤ内の温度が低いほどゴム部26の弾性係数を大きくなる。つまり、極低温時は常温時に比べてゴム部26の弾性係数が高いため、車速が同じであっても本体部24に作用する遠心力に対する本体部24の傾斜角度θは常温時よりも小さくなる。
よって、極低温時には、車速のみに応じて補正歯数zを決めると、本体部24の傾斜角度θに対して過大な補正歯数Δzが設定されるため、TPMSセンサ2の回転位置が最上点にあるときの各車輪の回転位置を精度良く求めることができず、車輪位置の判定精度低下を招く。[Correcting number of teeth correction according to tire temperature]
FIG. 24 is an elastic coefficient characteristic diagram with respect to the temperature of the
As shown in FIG. 24, the elastic modulus of the
Therefore, when the number of correction teeth z is determined only at the vehicle speed at an extremely low temperature, an excessive correction tooth number Δz is set with respect to the inclination angle θ of the
これに対し、回転位置補正部11d,12dは、タイヤ内の温度に基づいて補正歯数Δzを変更する。
ゴム部26の弾性係数はタイヤ内の温度に依存するため、タイヤ内の温度を考慮して補正歯数Δzを変更することで、極低温時におけるゴム部26の弾性係数の変動に伴う車輪位置の判定精度低下を抑制できる。
回転位置補正部11d,12dは、タイヤ内の温度に基づいてゴム部26の弾性係数を推定する弾性係数推定部13aと、弾性係数に基づいて補正歯数Δzを変更する補正量変更部13bとを備える。
ゴム部26の弾性係数がわかると、車速に応じて本体部24に遠心方向加速度が作用したときのゴム部24の変形量、すなわち、本体部24の傾斜角度θをより精度良く推定できる。よって、弾性係数に基づいて補正歯数Δzを変更することで、極低温時における車輪位置の判定精度低下を抑制できる。In contrast, the rotational
Since the elastic coefficient of the
The rotational
If the elastic coefficient of the
補正量変更部13bは、弾性係数が高いほど補正歯数Δzを小さくする。
ゴム部26の弾性係数が高いほど、同一車速であっても本体部24の傾斜角度θは小さくなるため、弾性係数が高いほど補正歯数Δzを小さくすることで、補正歯数Δzによる補正後の各車輪の回転位置が、TPMSセンサ2の回転位置が最上点にあるときの各車輪1の回転位置から乖離するのを抑制できる。
弾性変形推定部13aは、ゴム部26の温度に対する弾性係数特性マップを備え、タイヤ内の温度から弾性係数特性マップを参照して弾性係数を推定する。
実際に計測したゴム部26の弾性係数特性に基づいて弾性係数を推定することで、ゴム部26の弾性係数を精度良く推定できる。The correction
The higher the elastic coefficient of the
The elastic
By estimating the elastic coefficient based on the actually measured elastic coefficient characteristic of the
次に、効果を説明する。
実施例4のタイヤ空気圧モニター装置にあっては、実施例1の効果(1),(4),(5)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
(8) タイヤ内の温度を検出する温度センサ2fを備え、回転位置補正部11d,12dは、検出されたタイヤ内の温度に基づいて補正歯数Δzを変更する。
送信機2dが常に一定の回転位置で無線信号を送信している場合、そのタイミングで検出された各車輪1の回転位置のうち当該送信機2dが装着された車輪1の回転位置はほぼ一定の値を示すのに対し、他の回転位置はばらつきが生じる。よって、各車輪1の回転位置データのばらつき度合いに基づいて当該送信機2dの車輪位置と判定することで、送信機2dの車輪位置を精度良く判定できる。
また、車速が停車速から高車速まで変化している場合、回転位置補正部11d,12dによる回転位置の補正により、第1車輪位置判定制御および第2車輪位置判定制御の判定精度低下を抑制できる。
さらに、ゴム部26の弾性係数はタイヤ内の温度に依存するため、タイヤ内の温度を考慮して補正歯数Δzを変更することで、極低温時におけるゴム部26の弾性係数の変動に伴う車輪位置の判定精度低下を抑制できる。Next, the effect will be described.
In addition to the effects (1), (4), (5) of the first embodiment, the tire pressure monitoring device of the fourth embodiment has the following effects.
(8) A
When the
Further, when the vehicle speed is changing from the stop speed to the high vehicle speed, it is possible to suppress a decrease in the determination accuracy of the first wheel position determination control and the second wheel position determination control by correcting the rotation position by the rotation
Further, since the elastic coefficient of the
(9) 回転位置補正部11d,12dは、タイヤ内の温度に基づいてゴム部26の弾性係数を推定する弾性係数推定部13aと、弾性係数に基づいて補正歯数Δzを変更する補正量変更部13bとを備える。
ゴム部26の弾性係数がわかると、車速に応じて本体部24に遠心方向加速度が作用したときのゴム部24の変形量、すなわち、本体部24の傾斜角度θをより精度良く推定できる。よって、弾性係数に基づいて補正歯数Δzを変更することで、極低温時における車輪位置の判定精度低下を抑制できる。(9) The rotational
If the elastic coefficient of the
(10) 補正量変更部13bは、弾性係数が高いほど補正歯数Δzを小さくする。
ゴム部26の弾性係数が高いほど、同一車速であっても本体部24の傾斜角度θは小さくなるため、弾性係数が高いほど補正歯数Δzを小さくすることで、補正歯数Δzによる補正後の各車輪の回転位置が、TPMSセンサ2の回転位置が最上点にあるときの各車輪1の回転位置から乖離するのを抑制できる。(10) The correction
The higher the elastic coefficient of the
(11) 弾性変形推定部13aは、ゴム部26の温度に対する弾性係数特性マップを備え、タイヤ内の温度から弾性係数特性マップを参照して弾性係数を推定する。
実際に計測したゴム部26の温度に対する弾性係数特性に基づいて弾性係数を推定することで、ゴム部26の弾性係数を精度良く推定できる。(11) The elastic
By estimating the elastic coefficient based on the actually measured elastic coefficient characteristic with respect to the temperature of the
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、空気バルブは、ホイルリムにバルブワッシャおよびバルブナットで固定されるクランプイン方式の空気バルブとしても良い。
実施例4では、車速センサを設けた例を示したが、車輪速センサの車輪速パルスから車速を検出しても良い。
また、実施例4では、車速に応じて補正歯数Δzを設定する例を示したが、補正歯数Δzを設定するパラメータは、本体部に作用する遠心方向加速度と一定の関係性があれば良い。例えば、加速度センサ(Gセンサ)2bにより検出された遠心方向加速度に応じて補正歯数Δzを設定しても良い。[Other Examples]
The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments based on the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the embodiments, and does not depart from the gist of the invention. Such design changes are included in the present invention.
For example, the air valve may be a clamp-in type air valve fixed to a wheel rim with a valve washer and a valve nut.
In the fourth embodiment, the example in which the vehicle speed sensor is provided is shown, but the vehicle speed may be detected from the wheel speed pulse of the wheel speed sensor.
In the fourth embodiment, the correction tooth number Δz is set according to the vehicle speed. However, the parameter for setting the correction tooth number Δz has a certain relationship with the centrifugal acceleration acting on the main body. good. For example, the correction tooth number Δz may be set according to the centrifugal acceleration detected by the acceleration sensor (G sensor) 2b.
Claims (11)
タイヤ内であって前記空気バルブと一体に形成された基板上に、タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段と、前記車輪が回転しているときの遠心方向加速度を検出する加速度検出手段と、前記遠心方向加速度の重力加速度依存成分の値が所定値となったとき前記加速度検出手段が所定回転位置であると判断し前記タイヤ空気圧、前記遠心方向加速度および各送信機固有の識別情報を無線信号にて送信する送信機とが取り付けられ、タイヤ回転軸と前記バルブ孔とを含む面外に重心点を有する本体部と、
車体側に設けられ、前記無線信号を受信する受信機と、
各車輪と対応して車体側に設けられ、車輪の回転数に比例した車輪速パルスを出力する車輪速センサと、
前記各車輪速パルスのカウント値から各車輪の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
ある識別情報を含む無線信号が送信されたときの各車輪の回転位置を複数回取得して各車輪の回転位置データとして蓄積し、各回転位置データのばらつき度合いに基づいて当該識別情報に対応する送信機の車輪位置を判定する車輪位置判定手段と、
前記加速度検出手段により検出された遠心方向加速度に基づいて、前記ある識別情報を含む無線信号が送信されたときの前記加速度検出手段の回転位置と前記所定回転位置との回転位置差を算出し、当該回転位置差に基づいて前記検出された回転位置を補正する回転位置補正手段と、
を備えたことを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 An air valve attached to the valve hole of the wheel rim of each wheel;
Tire pressure detecting means for detecting tire air pressure on a substrate formed integrally with the air valve inside the tire, acceleration detecting means for detecting centrifugal acceleration when the wheel is rotating, When the value of the gravity acceleration dependent component of the centrifugal acceleration becomes a predetermined value, the acceleration detecting means determines that the rotational position is a predetermined rotational position, and the tire air pressure, the centrifugal acceleration, and identification information unique to each transmitter are converted into a radio signal. A main body having a center of gravity outside the plane including the tire rotation shaft and the valve hole ,
A receiver provided on the vehicle body side for receiving the radio signal;
A wheel speed sensor provided on the vehicle body side corresponding to each wheel and outputting a wheel speed pulse proportional to the rotation speed of the wheel;
Rotation position detection means for detecting the rotation position of each wheel from the count value of each wheel speed pulse;
The rotation position of each wheel when a wireless signal including certain identification information is transmitted is acquired a plurality of times and accumulated as rotation position data of each wheel, and the identification information is handled based on the degree of variation of each rotation position data. Wheel position determination means for determining the wheel position of the transmitter;
Based on the centrifugal acceleration detected by the acceleration detecting means, a rotational position difference between the rotational position of the acceleration detecting means and the predetermined rotational position when a wireless signal including the certain identification information is transmitted, Rotational position correcting means for correcting the detected rotational position based on the rotational position difference;
A tire pressure monitoring device comprising:
前記検出された遠心方向加速度に基づいて、前記本体部の車両停止時からの傾斜角度を推定する傾斜角度推定手段を備え、
前記回転位置補正手段は、前記傾斜角度に基づいて前記検出された回転位置を補正することを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 In the tire pressure monitoring device according to claim 1,
Inclination angle estimation means for estimating an inclination angle of the main body portion from when the vehicle is stopped based on the detected centrifugal acceleration,
The tire pressure monitoring device, wherein the rotational position correcting means corrects the detected rotational position based on the inclination angle.
前記車輪速パルスの変化速度に基づいて前記本体部に作用する遠心方向加速度を演算する車輪速ベース加速度演算手段を備え、
前記傾斜角度推定手段は、前記加速度検出手段により検出された遠心方向加速度と前記車輪速ベース加速度演算手段により演算された遠心方向加速度との偏差に基づいて前記傾斜角度を推定することを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 In the tire pressure monitoring device according to claim 2,
Wheel speed based acceleration calculation means for calculating centrifugal acceleration acting on the main body based on the change speed of the wheel speed pulse,
The inclination angle estimation means estimates the inclination angle based on a deviation between the centrifugal acceleration detected by the acceleration detection means and the centrifugal acceleration calculated by the wheel speed base acceleration calculation means. Tire pressure monitoring device.
前記傾斜角度推定手段は、前記加速度検出手段により検出された遠心方向加速度の車輪速依存成分の値に基づいて前記傾斜角度を推定することを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 In the tire pressure monitoring device according to claim 2,
The tire pressure monitoring device, wherein the inclination angle estimation means estimates the inclination angle based on a wheel speed dependent component value of centrifugal acceleration detected by the acceleration detection means.
前記傾斜角度推定手段は、前記加速度検出手段により検出された遠心方向加速度の重力加速度依存成分の値に基づいて前記傾斜角度を推定することを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 In the tire pressure monitoring device according to claim 2,
The tire pressure monitoring device, wherein the inclination angle estimation means estimates the inclination angle based on a value of a gravity acceleration dependent component of centrifugal acceleration detected by the acceleration detection means.
前記回転位置補正手段は、前記検出された回転位置に対し前記傾斜角度に応じた補正量を加算および減算した2つの値を補正後の回転位置とすることを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 In the tire pressure monitoring device according to any one of claims 2 to 5,
The tire pressure monitoring device, wherein the rotational position correcting means uses two values obtained by adding and subtracting a correction amount corresponding to the tilt angle with respect to the detected rotational position as a corrected rotational position .
前記空気バルブは、前記ホイルリムのバルブ孔に弾性体を介して固定されるスナップイン方式であることを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 The tire pressure monitoring device according to any one of claims 1 to 6 ,
The tire air pressure monitoring apparatus according to claim 1, wherein the air valve is a snap-in type that is fixed to a valve hole of the wheel rim via an elastic body .
タイヤ内の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記回転位置補正手段は、前記タイヤ内の温度に基づいて前記検出された回転位置を補正するための補正量を変更することを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 In the tire pressure monitoring device according to claim 7,
Temperature detecting means for detecting the temperature inside the tire,
The tire pressure monitoring device, wherein the rotational position correcting means changes a correction amount for correcting the detected rotational position based on a temperature in the tire.
前記回転位置補正手段は、
前記タイヤ内の温度に基づいて前記弾性体の弾性係数を推定する弾性係数推定部と、
前記弾性係数に基づいて前記補正量を変更する補正量変更部と、
を備えたことを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 The tire pressure monitoring device according to claim 8 ,
The rotational position correcting means includes
An elastic coefficient estimator for estimating an elastic coefficient of the elastic body based on the temperature in the tire;
A correction amount changing unit that changes the correction amount based on the elastic coefficient;
Tire air pressure monitoring system characterized by comprising a.
前記補正量変更部は、前記弾性係数が高いほど前記補正量を小さくすることを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 The tire pressure monitoring device according to claim 9 ,
The tire pressure monitoring device, wherein the correction amount changing unit decreases the correction amount as the elastic coefficient is higher .
前記弾性係数推定部は、前記弾性体の温度に対する弾性係数特性マップを備え、前記タイヤ内の温度から前記弾性係数特性マップを参照して前記弾性係数を推定することを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 In the tire pressure monitoring device according to claim 9 or 10 ,
The tire coefficient monitoring unit includes an elastic coefficient characteristic map with respect to the temperature of the elastic body, and estimates the elastic coefficient from the temperature in the tire with reference to the elastic coefficient characteristic map. .
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