KR101550124B1

KR101550124B1 - 타이어 공기압 모니터 시스템

Info

Publication number: KR101550124B1
Application number: KR1020137029483A
Authority: KR
Inventors: 다카시 시마; 가즈오 사카구치; 쇼지 데라다
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2015-09-03
Also published as: CN103534108A; WO2012157307A1; RU2554164C1; BR112013028589B1; CN103534108B; JP2012236556A; MX2013012563A; US20140150543A1; BR112013028589A2; KR20130136583A; EP2708384B1; JP5736948B2; EP2708384A1; US9823167B2; EP2708384A4; MX345621B

Abstract

본 발명은 타이어 공기압 정보를 송신할 때의 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분으로부터 타이어 공기압 송신 장치의 회전 위치를 판정하고, 소정의 주기로, 타이어 공기압 정보와 타이어 공기압 송신 장치의 회전 위치 정보를 무선 신호로 송신하도록 하였다.

Description

타이어 공기압 모니터 시스템{TIRE AIR PRESSURE MONITOR SYSTEM}

본 발명은 타이어 공기압 송신 장치 및 타이어 공기압 모니터 시스템에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 각 차륜에 설치된 TPMS 센서에 있어서 검출한 회전 방향 가속도가 1[G] 또는 -1[G]로 된 타이밍에 TPMS 데이터를 송신함으로써, TPMS 센서가 일정한 차륜 회전 위치에서 TPMS 데이터를 송신하는 것이 개시되어 있다. 차체측에 설치된 TPMSECU에서는 수신한 TPMS 데이터를 수신한 타이밍에 있어서 차륜속 센서가 검출한 차륜속 펄스로부터 얻어지는 잇수에 의해, TPMS 센서의 차륜 위치를 판별하고 있다.

일본 특허 공개 제2010-122023호 공보

그러나, 상기 종래 기술에 있어서는, TPMS 센서가 일정한 차륜 회전 위치로 된 것을 판정하기 위해서는 샘플링 주기를 짧게 할 필요가 있어, TPMS 센서(타이어 공기압 송신 장치) 전지의 장수명화가 도모되지 않는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 타이어 공기압 송신 장치의 소비 전력을 억제할 수 있는 타이어 공기압 모니터 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는, 타이어 공기압 정보를 송신할 때의 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분으로부터 타이어 공기압 송신 장치의 회전 위치를 판정하고, 소정의 주기로, 타이어 공기압 정보와 타이어 공기압 송신 장치의 회전 위치 정보를 무선 신호로 송신하도록 하였다.

따라서, 본 발명에 있어서는, 타이어 공기압 송신 장치의 소비 전력을 억제할 수 있다.

도 1은 실시예 1의 타이어 공기압 모니터 장치의 구성도다.
도 2는 실시예 1의 차륜을 도시하는 도면이다.
도 3은 실시예 1의 TPMS 센서의 구성도다.
도 4는 실시예 1의 차륜속과 원심력 방향 가속도의 변화를 나타내는 그래프다.
도 5는 실시예 1의 중력 가속도 성분의 구역 나눔을 설명하는 도면이다.
도 6은 실시예 1의 송신시의 중력 가속도 성분에 따른 중력 가속도 성분 정보의 내용의 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 실시예 1의 TPMS 컨트롤 유닛의 제어 블록도다.
도 8은 실시예 1의 각 차륜의 회전 위치 산출 방법을 도시하는 도면이다.
도 9는 실시예 1의 분산 특성값의 산출 방법을 도시하는 도면이다.
도 10은 실시예 1의 차륜 위치 판정 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도다.
도 11은 실시예 1의 각 차륜의 회전 위치와 TPMS 데이터의 수신 횟수의 관계를 도시하는 도면이다.
도 12는 실시예 1의 TPMS 데이터의 수신 횟수에 따른 각 차륜의 분산 특성값 X의 변화를 도시하는 도면이다.

(실시예 1〕

[전체 구성]

도 1은 실시예 1의 타이어 공기압 모니터 시스템(13)의 구성도다. 도면에 있어서, 각 부호의 말미의 FL은 좌측 전륜, FR은 우측 전륜, RL은 좌측 후륜, RR은 우측 후륜에 대응하는 것을 나타낸다. 이하의 설명에서는 개별로 설명할 필요가 없는 경우에는 FL, FR, RL, RR의 기재를 생략한다.

실시예 1의 타이어 공기압 모니터 시스템(13)은, 각 차륜(1)에 설치된 TPMS(Tire Pressure Monitoring System) 센서(2)와, 차체측에 설치된 TPMS 본체부(14)를 갖고 있다. TPMS 본체부(14)는 수신기(3)와, TPMS 컨트롤 유닛(4)과, 디스플레이(5)와, ABS(Antilock Brake System) 컨트롤 유닛(6)과, 차륜속 센서(8)를 구비한다.

[TPMS 센서의 구성]

도 2는 차륜(1)을 도시하는 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, TPMS 센서(2)는 각 차륜(1)에 설치되어 있고, 차륜(1)의 외주 가까이의 타이어의 공기 밸브 위치에 설치되어 있다.

도 3은 TPMS 센서(2)의 구성도다. TPMS 센서(2)는 압력 센서(2a)와, 가속도 센서(2b)와, 센서 컨트롤 유닛(2c)과, 송신기(2d)와, 버튼 전지(2e)를 구비한다.

압력 센서(2a)는 타이어의 공기압을 검출한다. 가속도 센서(2b)는 차륜(1)에 작용하는 원심 방향 가속도를 검출한다. 센서 컨트롤 유닛(2c)은 버튼 전지(2e)로부터의 전력에 의해 동작하고, 압력 센서(2a)로부터 타이어 공기압 정보와, 가속도 센서(2b)로부터 원심력 가속도 정보를 입력한다. 그리고, 타이어 공기압 정보와 미리 설정되어 있는 각 TPMS 센서(2) 고유의 센서 ID(식별 정보)를 TPMS 데이터로 하여 무선 신호에 의해 송신기(2d)로부터 송신한다. 실시예 1에서는 각 TPMS 센서(2)의 센서 ID를 ID1 내지 ID4로 한다.

센서 컨트롤 유닛(2c)은 가속도 센서(2b)에 의해 검출된 원심 방향 가속도와 미리 설정된 주행 판정 임계값을 비교하여, 원심 방향 가속도가 주행 판정 임계값 미만인 경우에는 차량 정지로 판정해서 TPMS 데이터의 송신을 정지한다. 한편, 원심 방향 가속도가 주행 판정 임계값 이상인 경우에는 차량이 주행하고 있다고 판정하고, 소정의 타이밍에 TPMS 데이터의 송신을 행한다.

[차륜속 센서의 구성]

차륜속 센서(8)는 로터(11)와 센싱부(12)로 구성되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 로터(11)는 기어 형상으로 형성되어 있고, 차륜(1)의 회전 중심과 동축에 고정되어 차륜(1)과 일체로 회전한다. 이 로터(11)의 요철면에 대향해서 센싱부(12)가 설치되어 있다. 센싱부(12)는 영구 자석 및 코일로 구성되고, 로터(11)가 회전하면 로터(11)의 요철면이 센싱부(12)의 영구 자석에 의해 발생한 자계를 가로지름으로써 자속 밀도가 변화해서 코일에 기전력이 발생하고, 이 기전력의 전압 변화를 차륜속 펄스 신호로서 ABS 컨트롤 유닛(6)에 출력한다. 로터(11)는 48개의 이로 이루어지고, 센싱부(12)는 차륜(1)이 1회전하면 48회의 펄스를 출력하게 된다.

[ABS 컨트롤 유닛의 구성]

ABS 컨트롤 유닛(6)은 각 차륜속 센서(8)로부터의 차륜속 펄스 신호를 입력하고, 펄스 수를 카운트하여, 소정 시간의 펄스 변화수에 의해 각 차륜(1)의 차륜속을 구하고 있다. 각 차륜(1)의 차륜속으로부터 어느 차륜(1)이 로크 경향이 있는 경우, 도시하지 않은 ABS 액추에이터를 작동시켜서 당해 차륜의 호일 실린더 압을 증감 또는 유지해서 로크 경향을 억제하는 앤티스키드 브레이크 제어를 실시한다. 또한, ABS 컨트롤 유닛(6)은, 일정 간격(예를 들어, 20[msec] 간격)으로 차륜속 펄스의 카운트 값을 CAN 통신선(7)에 출력한다.

[수신기의 구성]

수신기(3)는 각 TPMS 센서(2)로부터 출력된 무선 신호를 수신해서 디코드하여, TPMS 컨트롤 유닛(4)에 출력한다.

[TPMS 컨트롤 유닛의 구성]

TPMS 컨트롤 유닛(4)은 수신기(3)에 있어서 디코드된 각 TPMS 센서(2)로부터의 TPMS 데이터를 입력한다. TPMS 컨트롤 유닛(4)은 불휘발성의 메모리(4d)(도 7 참조)에 각 센서 ID와 각 차륜 위치의 대응 관계를 기억하고 있고, TPMS 데이터의 센서 ID를 기억하고 있는 대응 관계와 대조해서 당해 TPMS 데이터가 어느 차륜(1)의 데이터인지를 판정한다. 당해 TPMS 데이터에 포함되는 타이어의 공기압을 대응하는 차륜 위치의 공기압으로서 디스플레이(5)에 표시한다. 또한, 타이어의 공기압이 하한값을 하회한 경우에는 표시색 변경, 점멸 표시나 경고음 등에 의해 드라이버에 공기압의 저하를 알린다.

상기한 바와 같이 TPMS 컨트롤 유닛(4)은, 메모리(4d)에 기억한 각 센서 ID와 각 차륜 위치와의 대응 관계에 기초하여, 수신한 TPMS 데이터가 어느 차륜(1)의 데이터인지를 판정하고 있다. 그러나, 차량 정지 중에 타이어 로테이션이 행해진 경우, 메모리(4d)에 기억된 각 센서 ID와 각 차륜 위치와의 대응 관계가 실제의 대응 관계와 합치하지 않고, TPMS 데이터가 어느 차륜의 데이터인지를 모르게 된다. 여기서, 「타이어 로테이션」이란, 타이어의 트레드 마모를 균일하게 하고, 수명(트레드 라이프)을 연장시키기 위해서, 타이어의 장착 위치를 바꾸는 것을 말한다. 예를 들어, 승용차에서는 일반적으로 좌우의 타이어 위치를 크로스해서 전후륜을 교체한다.

그로 인해, 타이어 로테이션 후에는 메모리(4d)의 각 센서 ID와 각 차륜 위치와의 대응 관계를 갱신할 필요가 있다. 그러나, 차륜(1)측에 설치된 TPMS 센서(2)와 차체측에 설치된 TPMS 컨트롤 유닛(4)은 상호 통신을 행할 수 없기 때문에, 실시예 1의 타이어 공기압 모니터 시스템에서는, 미리 메모리(4d) 갱신시의 프로토콜을 설정하고 있다.

이어서, TPMS 센서(2)와 TPMS 컨트롤 유닛(4)의 제어에 대해서 상세하게 설명한다.

[TPMS 센서의 제어]

TPMS 센서(2)는 차량 정지 판정 시간이 15[min] 이상인 경우, 타이어 로테이션이 행해졌을 가능성이 있다고 판단한다. 차량 정지 판정 시간이 15[min] 미만일 때에는 메모리(4d)의 갱신은 필요 없다고 판단하여, 「통상 모드」를 선택한다. 차량 정지 판정 시간이 15[min] 이상일 때에는 메모리(4d)의 갱신이 필요하다고 판단하여, 「위치 송신 모드」를 선택한다.

(통상 모드)

우선, 통상 모드 시의 TPMS 센서(2)의 제어에 대해서 설명한다.

센서 컨트롤 유닛(2c)은 가속도 센서(2b)에 의해 검출된 원심 방향 가속도가 주행 판정 임계값 미만인 경우에는 차량 정지로 판정하고, TPMS 데이터의 송신을 정지한다. 한편, 원심 방향 가속도가 주행 판정 임계값 미만인 경우에는 차량 주행중으로 판정하고, 일정 간격(예를 들어, 1[min] 간격)으로 TPMS 데이터를 송신한다.

(위치 송신 모드)

이어서, 위치 송신 모드 시의 TPMS 센서(2)의 제어에 대해서 설명한다.

위치 송신 모드에서는 정위 위치 송신 모드의 송신 간격보다도 짧은 간격(예를 들어, 약 10[sec] 간격)으로 TPMS 데이터에 송신 처리 시의 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분 정보를 첨부해서 송신한다.

위치 송신 모드에서는 TPMS 데이터의 송신 횟수가 소정 횟수(예를 들어, 40회)에 도달할 때까지 실시하고, 송신 횟수가 40회에 도달했을 때에는 통상 모드로 이행한다. 위치 송신 모드 중에 차량 정지로 판정한 경우에는, 차량 정지 판정 시간이 15[min] 미만일 때는 재발진 후에 TPMS 데이터의 송신 횟수의 카운트를 계속하고, 차량 정지 판정 시간이 15[min] 이상일 때는 재발진 후에 차량 정지 전의 TPMS 데이터의 송신 횟수를 리셋해서 송신 횟수의 카운트를 행한다.

(중력 가속도 성분에 대해서)

TPMS 센서(2)는, 위치 송신 모드에서는 상술한 바와 같이 TPMS 데이터에 중력 가속도 성분 정보를 첨부해서 송신한다.

도 4는 차륜속과 가속도 센서(2b)가 검출하는 원심력 방향 가속도의 변화를 나타내는 그래프다. 도 4의 (a)는 차륜속, 도 4의 (b)는 원심력 방향 가속도, 도 4의 (c)는 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분, 도 4의 (d)는 원심력 방향 가속도의 원심력 성분을 나타내는 그래프다.

원심력 방향 가속도는 차륜(1)이 회전함으로써 발생하는 원심력에 의해 발생하는 가속도인 원심력 성분과, 중력 가속도에 의해 발생하는 가속도인 중력 가속도 성분으로 나눌 수 있다.

원심력 방향 가속도는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 구불구불하지만 전체적으로는 도 4의 (a)에 나타내는 차륜속에 추종해서 변화한다. 원심력 성분은 도 4의 (d)에 도시한 바와 같이 차륜속에 거의 동기해서 추이한다. 한편, 중력 가속도 성분은, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이 +1[G]와 -1[G] 사이를 오고가는 정현파 형상이 되고, 그 주기는 차륜속이 높을수록 짧아진다. 이것은, TPMS 센서(2)가 차륜(1)의 최상점에 왔을 때 +1[G]로 되고, 최하점에 왔을 때에는 TPMS 센서(2)의 방향이 최상점일 때와 반대로 되기 때문에 -1[G]로 검출되며, 최상점 및 최하점에 대하여 90도의 위치에서 0[G]가 되기 때문이다. 즉, 중력 가속도 성분으로부터 TPMS 센서(2)의 회전 위치를 구할 수 있다.

(위치 정보 첨부 제어)

TPMS 센서(2)가 소정의 위치로 되었을 때 TPMS 데이터를 송신하기 위해서는, 항상 중력 가속도 성분을 샘플링하고 있어야만 하고, 또한 위치 정밀도를 높이기 위해서는 샘플링 주기를 짧게 해야 한다. 그로 인해, 소비 전력이 커져 버튼 전지(2e)의 장수명화가 도모되지 않는다.

따라서 실시예 1에서는, 위치 송신 모드에서는 TPMS 데이터에 송신 처리 시의 위치 정보를 첨부해서 송신하기로 하였다. 이 위치 정보는, 1회전을 8개의 구역으로 나누고, TPMS 센서(2)가 어느 구역에 위치하고 있는지를 나타내는 정보다. 구체적으로는, 중력 가속도 성분의 정현파를 8개의 구역으로 나누고, 검출한 중력 가속도 성분의 값이 어느 구역에 위치하는지를 구하여, 이것을 위치 정보로 하고 있다.

도 5는 중력 가속도 성분의 구역 나눔을 설명하는 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 우선 중력 가속도 성분의 크기에 따라서 4개의 구역으로 나눈다. 즉, 중력 가속도 성분이 +0.5[G] 이상 1[G] 이하의 범위를 구역 1, ±0[G] 이상 +0.5[G] 미만의 범위를 구역 2, -0.5[G] 이상 ±0[G] 미만의 범위를 구역 3, -1[G] 이상 -0.5[G] 미만의 범위를 구역 4로 한다. 또한 중력 가속도 성분이 감소하는 범위를 서브 구역 1로 하고, 중력 가속도 성분이 증가하는 범위를 서브 구역 2로 한다. 예를 들어, 도 5의 점 P1에서는 구역 1-1, 점 P2에서는 구역 4-2로 표현한다.

도 6은 송신시의 중력 가속도 성분에 따른 중력 가속도 성분 정보의 내용의 예를 나타내는 도면이다. 도 6에서는 차륜속이 서서히 증가하고, 중력 가속도 성분의 주기가 차륜속의 증가에 수반해서 짧아지고 있는 모습을 나타내고 있다. 그로 인해, 10[sec]마다의 TPMS 센서(2)의 회전 위치는 일정하지 않다.

센서 컨트롤 유닛(2c)에서는 전회의 송신으로부터 10[sec] 경과하기 직전에 중력 가속도 성분의 샘플링을 개시한다. 샘플링은 충분히 짧은 주기로 4회 행해진다. 송신 직전에 샘플링함으로써, 송신시의 중력 가속도 성분의 크기와 증가 감소 범위를 구할 수 있고, 그것에 의해 구역을 설정할 수 있다.

예를 들어 도 6의 점 P3, P4에서는, 송신 직전의 샘플링으로부터 중력 가속도 성분의 크기는 구역 1이며, 증가 범위이므로 서브 구역 2인 것을 알기 때문에, 구역 1-2로서 중력 가속 성분 정보를 송신한다. 또한 점 P5에서는 중력 가속도 성분의 크기는 구역 2이며, 감소 범위이므로 서브 구역 1인 것을 알기 때문에, 구역 2-1로서 중력 가속 성분 정보를 송신한다. 또한 점 P6에서는 중력 가속도 성분의 크기는 구역 4이며, 증가 범위이므로 서브 구역 2인 것을 알기 때문에, 구역 4-2로서 중력 가속 성분 정보를 송신한다.

이에 의해, TPMS 데이터 송신 직전에만 중력 가속도 성분의 값을 모니터하기 때문에, 샘플링 주기를 짧게 해도 전체적으로는 샘플링 수를 적게 할 수 있고, 중력 가속도 성분의 피크의 검출 정밀도를 높이면서, 또한 소비 전력을 억제할 수 있다.

[TPMS 컨트롤 유닛의 제어]

TPMS 컨트롤 유닛(4)은, 차량 정지 판정 시간이 15[min] 이상인 경우, 타이어 로테이션이 행해질 가능성이 있다고 판단한다. 차량 정지 판정 시간이 15[min] 미만일 때에는 메모리(4d)의 갱신은 필요 없다고 판단하여, 「모니터 모드」를 선택한다. 차량 정지 판정 시간이 15[min] 이상일 때에는 메모리(4d)의 갱신이 필요하다고 판단하여, 「러닝 모드」를 선택한다.

(모니터 모드)

우선, 모니터 모드 시의 TPMS 컨트롤 유닛(4)의 제어에 대해서 설명한다.

모니터 모드 시에는 TPMS 컨트롤 유닛(4)은 수신기(3)로부터 입력한 TPMS 데이터의 센서 ID와, 불휘발성의 메모리(4d)에 기억한 각 센서 ID와 각 차륜 위치와의 대응 관계를 대조해서 당해 TPMS 데이터가 어느 차륜 위치의 데이터인지를 판정한다. 그리고, 당해 TPMS 데이터에 포함되는 타이어 공기압을 대응하는 차륜(1)의 공기압으로서 디스플레이(5)에 표시한다. 또한, 타이어 공기압이 하한값을 하회한 경우에는 표시색 변경, 점멸 표시나 경고음 등에 의해 드라이버에 공기압의 저하를 알린다.

(러닝 모드)

이어서, 러닝 모드 시의 TPMS 컨트롤 유닛(4)의 제어에 대해서 설명한다.

러닝 모드 시에는 각 TPMS 센서(2)가 어느 차륜 위치에 있는지의 판정이 종료될 때까지, 또는 러닝 모드의 개시부터 소정의 누적 주행 시간(예를 들어, 8[min])이 경과할 때까지 실시하고, 러닝 모드 종료 후에는 모니터 모드로 이행한다.

또한, 러닝 모드 중이더라도 TPMS 데이터는 수시 입력되기 때문에, 갱신 전의 메모리(4d)의 각 센서 ID와 각 차륜 위치의 대응 관계에 기초하여 공기압의 표시, 공기압 저하의 경고를 행한다.

러닝 모드에서는 ABS 컨트롤 유닛(6)으로부터의 차륜속 펄스의 카운트 값과, 어느 센서 ID를 포함하는 TPMS 데이터를 수신한 시간으로부터 상기 센서 ID를 포함하는 TPMS 데이터를 송신했을 때의 각 차륜(1)의 회전 위치를 구하고 있다.

TPMS 센서(2)는 위치 송신 모드에서는 TPMS 데이터에 중력 가속도 성분 정보를 첨부해서 송신하고 있다. 예를 들어, ID1의 TPMS 센서(2)가 설치된 차륜(1)의 회전 위치와 ID1의 TPMS 센서(2)로부터 송신된 중력 가속도 성분 정보는 일치하지만, 다른 차륜(1)의 회전 위치와 ID1의 TPMS 센서(2)로부터 송신된 중력 가속도 성분 정보와는 일치하지 않게 된다.

이것은 차량의 주행시, 각 차륜(1)의 회전 수는 선회시의 내외륜 차이, 차륜(1)의 로크 및 슬립, 타이어의 공기압 차이에 의해 차이가 발생하기 때문이다. 또한, 직진 주행중이더라도 드라이버에 의한 미소한 방향타의 수정이나 좌우 노면 상태의 차이 등에 의해, 전후륜 간 및 좌우륜 간에 회전수 차이가 발생하는 것을 알 수 있다.

TPMS 컨트롤 유닛(4)에 있어서 러닝 모드 시에 행해지는 차륜 위치 판정 제어에 대해서 상세하게 설명한다. 여기에서는 설명의 간단화를 위하여, ID1의 TPMS 센서(2)의 차륜 위치를 판정하는 처리만을 설명하지만, 다른 TPMS 센서(2)의 차륜 위치를 판정하는 처리도 마찬가지로 행해진다.

도 7은 차륜 위치 판정 제어를 실시하기 위한 TPMS 컨트롤 유닛(4)의 제어 블록도다. TPMS 컨트롤 유닛(4)은 회전 위치 연산부(4a)와, 분산 연산부(4b)와, 차륜 위치 판정부(차륜 위치 판정 수단)(4c)와, 메모리(4d)를 구비하고 있다.

<회전 위치 연산부의 제어>

회전 위치 연산부(4a)는 수신기(3)로부터 디코드 후의 TPMS 데이터와, ABS 컨트롤 유닛(6)으로부터 각 차륜속 펄스의 카운트 값을 입력하고, ID1의 TPMS 센서(2)의 TPMS 데이터를 송신했을 때의 각 차륜(1)의 회전 위치를 연산한다.

상술한 바와 같이 로터(11)는 48개의 이를 갖고 있지만, ABS 컨트롤 유닛(6)에서는 차륜속 펄스를 카운트하는 것일 뿐이며, 각 이의 특정까지는 행하고 있지 않다. 따라서, 회전 위치 연산부(4a)에서는 48개의 이 각각에 가상적으로 이 번호를 매기고, 매긴 로터(11)의 이 번호에 따라 차륜(1)의 회전 위치를 구하고 있다. 러닝 모드가 개시되면, 회전 위치 연산부(4a)는 ABS 컨트롤 유닛(6)으로부터 입력되는 차륜속 펄스의 카운트 값을 가산해서 기억한다. 이 차륜속 펄스의 가산값을 잇수(48)로 나눈 나머지에 1을 플러스한 것을 이 번호로 하고 있다.

ID1의 TPMS 센서(2)가 TPMS 데이터를 송신한 타이밍과, 수신기(3)가 상기 TPMS 데이터를 수신한 타이밍의 사이에는 타임 래그가 발생한다. 또한 ID1의 TPMS 센서(2)가 TPMS 데이터의 송신 처리를 개시한 타이밍과, 실제로 TPMS 데이터를 송신한 타이밍의 사이에도 타임 래그가 발생한다.

TPMS 컨트롤 유닛(6)은 TPMS 센서(2)가 TPMS 데이터의 송신 처리를 개시한 시간을 알 수 없기 때문에, 수신기(3)가 TPMS 데이터를 수신한 시간으로부터 역산해서 TPMS 센서(2)가 TPMS 데이터의 송신 처리를 개시한 시간을 추정하고, 그때의 각 차륜의 회전 위치를 연산할 필요가 있다.

또한 ABS 컨트롤 유닛(6)으로부터는 20[msec]마다밖에 차륜속 펄스의 카운트 값은 입력되지 않고, 즉 1펄스 마다의 카운트 값은 입력되지 않기 때문에, ID1의 TPMS 센서(2)의 위치가 최상점에 왔을 때의 이 번호를 연산할 필요가 있다.

도 8은 TPMS 센서(2)가 TPMS 데이터를 송신했을 때의 로터(11)의 이 번호(차륜(1)의 회전 위치)를 연산하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 8에 있어서, 차륜속 펄스의 카운트 값을 입력한 시간을 t1, ID1의 TPMS 센서(2)가 TPMS 데이터의 송신 처리를 개시했을 때의 시간을 t2, ID1의 TPMS 센서(2)가 실제로 TPMS 데이터의 송신을 개시한 시간을 t3, 수신기(3)가 상기 TPMS 데이터의 수신을 완료한 시간을 t4, 다음으로 차륜속 펄스의 카운트 값을 입력한 시간을 t5로 한다. TPMS 컨트롤 유닛(6)은 시간 t1, t4, t5를 직접 알 수 있다. 시간 t3는 시간 t4로부터 TPMS 데이터의 데이터 길이(규정값이고, 예를 들어 약 10[msec])를 감산해서 산출할 수 있다. 시간 t2는 시간 t3로부터 송신시의 타임 래그(미리 실험 등에 의해 구할 수 있음)를 감산해서 산출할 수 있다. 20[msec] 간에서는, 차륜속의 변화는 충분히 작기 때문에 일정속으로 가정한다.

시간 t1일 때의 이 번호를 n1, 시간 t2일 때의 이 번호를 n2, 시간 t5의 이 번호를 n5라고 하면,

(t2-t1)/(t5-t1)=(n2-n1)/(n5-n1)

가 성립된다. 이로부터,

n2-n1=(n5-n1)*(t2-t1)/(t5-t1)

가 구해지고, ID1의 TPMS 센서(2)의 회전 위치가 최상점이 된 시간 t2의 이 번호 n2는,

n2=n1+(n5-n1)*(t2-t1)/(t5-t1)

이 된다.

<분산 연산부의 제어>

분산 연산부(4b)는, 회전 위치 연산부(4a)에서 연산된 ID1의 TPMS 센서(2)가 TPMS 데이터의 송신 처리를 개시한 시간 t2의 각 차륜(1)의 이 번호를 축적하고, 각 차륜(1)의 회전 위치 데이터의 편차 정도를 분산 특성값으로 연산한다.

TPMS 센서(2)는 일정한 시간으로 TPMS 데이터를 송신하고 있기 때문에, 송신 처리를 개시했을 때의 회전 위치는 매회 상이하다. 그로 인해, 각 차륜(1)의 회전 위치 데이터를 그대로 사용하면 분산 특성값으로부터 ID1의 TPMS 센서(2)의 차륜 위치를 특정할 수 없다. 그로 인해, 중력 가속도 성분 정보를 사용하여, 구한 차륜(1)의 이 번호의 보정을 행한다.

차륜(1)의 회전 위치의 보정은, 중력 가속도 성분 정보의 구역마다 보정값을 설정해서 행한다. 각 구역의 보정값은,

구역 1-1: 보정값 0

구역 2-1: 보정값 +42

구역 3-1: 보정값 +36

구역 4-1: 보정값 +30

구역 4-2: 보정값 +24

구역 3-2: 보정값 +18

구역 2-2: 보정값 +12

구역 1-2: 보정값 +6

으로 한다.

이 보정값을 사용해서 보정을 행하면, 예를 들어 ID1의 TPMS 센서(1)가 송신한 TPMS 데이터의 중력 가속도 성분 정보가 구역 2-2이고, 구한 차륜(1)의 이 번호가 13이면 보정 후의 이 번호는 25가 된다. 보정 후의 이 번호가 48을 초과하는 경우에는 48로 나눈 나머지를 보정 후의 이 번호로 한다.

도 9는 분산 특성값의 산출 방법을 도시하는 도면이다. 실시예 1에서는 2차원 평면 상에 원점(0, 0)을 중심으로 한 단위 원(반경이 1인 원)을 생각하여, 각 차륜(1)의 회전 위치 θ[deg](=360×로터의 이 번호/48)를, 단위 원의 원주 상의 좌표(cosθ, sinθ)로 변환한다. 즉, 각 차륜(1)의 회전 위치를, 원점(0, 0)을 시점, 좌표(cosθ, sinθ)를 종점으로 하는 길이 1의 벡터로 보고, 동일한 회전 위치 데이터의 각 벡터의 평균 벡터(ave_cosθ, ave_sinθ)를 구하여, 평균 벡터의 스카라량을 회전 위치 데이터의 분산 특성값 X로서 산출한다.

(cosθ, sinθ)=[cos {(n2+1)*2π/48}, sin((n2+1)*2π/48)]

따라서, 동일 센서 ID의 TPMS 데이터의 수신 횟수를 N(N은 양의 정수)이라고 하면, 평균 벡터(ave_cosθ, ave_sinθ)는,

(ave_cosθ, ave_sinθ)=[{Σ(cosθ)}/N, {Σ(sinθ)}/N]

이 되고, 분산 특성값 X는

X =ave_cosθ²+ave_sinθ²

으로 나타낼 수 있다.

<차륜 위치 판정부의 제어>

차륜 위치 판정부(4c)는 분산 연산부(4b)에서 연산된 각 차륜(1)의 회전 위치 데이터의 분산 특성값 X를 비교하여, 분산 특성값 X의 최고치가 제1 임계값(예를 들어, 0.57)보다도 크고, 또한 나머지 3개의 분산 특성값 X의 값이 모두 제2 임계값(예를 들어, 0.37) 미만이 되었을 경우, 최고치의 분산 특성값 X에 대응하는 차륜(1)에 ID1의 TPMS 센서(2)가 설치되어 있다고 판정하여, ID1의 TPMS 센서(2)와 차륜(1)의 위치의 대응 관계를 메모리(4d)에 갱신한다.

<차륜 위치 판정 제어 처리>

도 10은 차륜 위치 판정 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도다. 이하, 각 스텝에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 센서 ID1의 경우에 대해서 설명하지만, 다른 ID(ID2, ID3, ID4)에 대해서도 병렬해서 차륜 위치 판정 제어 처리를 행한다.

스텝 S1에서는 회전 위치 연산부(4a)에 있어서 센서 ID1의 TPMS 데이터를 수신한다.

스텝 S2에서는 회전 위치 연산부(4a)에 있어서 각 차륜(1)의 회전 위치를 연산한다.

스텝 S3에서는 분산 연산부(4b)에 있어서 각 차륜(1)의 회전 위치 데이터의 분산 특성값 X를 연산한다.

스텝 S4에서는 센서 ID1의 TPMS 데이터를 소정 횟수(예를 들어, 10회) 이상 수신했는지 여부를 판정하고, "예"인 경우에는 스텝 S5로 진행하고, "아니오"인 경우에는 스텝 S1으로 복귀한다.

스텝 S5에서는 차륜 위치 판정부(4c)에 있어서 분산 특성값의 최고치가 제1 임계값 0.57보다도 크고, 또한 나머지의 분산 특성값의 값이 제2 임계값 0.37 미만 인지 여부를 판정하고, "예"인 경우에는 스텝 S6으로 진행하고, "아니오"인 경우에는 스텝 S7로 진행한다.

스텝 S6에서는 차륜 위치 판정부(4c)에 있어서 최고치의 분산 특성값과 대응하는 차륜 위치를, 센서 ID1의 TPMS 센서(2)의 위치로 판정하고, 러닝 모드를 종료한다.

스텝 S7에서는 차륜 위치 판정부(4c)에 있어서 러닝 모드를 개시하고나서 소정의 누적 주행 시간(예를 들어, 8분)이 경과했는지 여부를 판정하여, "아니오"인 경우에는 스텝 S1로 진행하고, "예"인 경우에는 러닝 모드를 종료한다.

차륜 위치 판정부(4c)는 소정의 누적 주행 시간 내에 모든 센서 ID에 대해서 차륜 위치를 판정할 수 있었던 경우에는, 각 센서 ID와 각 차륜 위치와의 대응 관계를 메모리(4d)의 갱신에 의해 등록한다. 한편, 소정의 누적 주행 시간 내에 모든 센서 ID에 대해서 차륜 위치를 판정할 수 없었던 경우에는, 갱신은 행하지 않고 메모리(4d)에 기억된 각 센서 ID와 각 차륜 위치와의 대응 관계를 계속해서 사용한다.

[작용]

이하에서는 타이어 로테이션 후에 ID1의 TPMS 센서(2)의 차륜 위치가 좌측 전륜 1FL이 되었다고 전제해서 설명한다.

(차륜 위치 판정)

각 TPMS 센서(2)는 주행 개시 직전의 차량 정지 판정 시간이 15분 이상인 경우, 타이어 로테이션이 행해졌을 가능성이 있다고 판정하고, 통상 모드로부터 위치 송신 모드로 이행한다. 위치 송신 모드에서, 각 TPMS 센서(2)는 10[sec]마다 TPMS 데이터에 중력 가속도 성분 정보를 첨부해서 송신한다.

한편, TPMS 컨트롤 유닛(4)은 차량 정지 판정 시간이 15[min] 이상인 경우, 모니터 모드로부터 러닝 모드로 이행한다. 러닝 모드에 있어서, TPMS 컨트롤 유닛(4)은, 각 TPMS 센서(2)로부터 TPMS 데이터를 수신할 때마다, 차륜속 펄스의 카운트 값의 입력 시각, 당해 TPMS 데이터의 수신 완료 시각 등으로부터, 당해 TPMS 센서(2)의 TPMS 데이터의 송신 처리를 행했을 때의 각 차륜(1)의 회전 위치(로터의 이 번호)를 연산하고, TPMS 데이터의 중력 가속도 성분 정보로부터 회전 위치의 보정을 행한다. 이것을 10회 이상 반복해서 회전 위치 데이터로서 축적하고, 각 회전 위치 데이터 중 가장 편차 정도가 작은 회전 위치 데이터에 대응하는 차륜 위치를 당해 TPMS 센서(2)의 차륜 위치로 판정한다.

상술한 바와 같이, 차량의 주행시, 선회시의 내외륜 차이, 차륜(1)의 로크 및 슬립, 타이어의 공기압 차이에 의해 각 차륜(1)의 회전 수에는 차이가 발생하기 때문에, 예를 들어 ID1의 TPMS 센서(2)가 설치된 차륜(1)의 회전 위치와 ID1의 TPMS 센서(2)로부터 송신된 중력 가속도 성분 정보는 일치하지만, 다른 차륜(1)의 회전 위치와 ID1의 TPMS 센서(2)로부터 송신된 중력 가속도 성분 정보와는 일치하지 않는다.

따라서, ID1의 TPMS 센서(2)가 설치된 차륜(1)의 회전 위치를 ID1의 TPMS 센서(2)로부터 송신된 중력 가속도 성분 정보에 기초해서 보정하면, 보정 후의 회전 위치 데이터의 편차는 작아지지만, 다른 차륜(1)의 회전 위치를 ID1의 TPMS 센서(2)로부터 송신된 중력 가속도 성분 정보에 기초해서 보정하면, 보정 후의 회전 위치 데이터의 편차는 커진다. 보정 후의 각 차륜(1)의 회전 위치 데이터의 편차 정도를 봄으로써, 각 TPMS 센서(2)의 차륜 위치를 고정밀도로 판정할 수 있다.

도 11은 ID1의 TPMS 센서(2)의 중력 가속도 성분 정보에 기초해서 보정한 각 차륜 1FL, 1FR, 1RL, 1RR의 회전 위치(로터(11)의 이 번호)와 TPMS 데이터의 수신 횟수의 관계를 도시하는 도면이다. 도 11의 (a)는 좌측 전륜 1FL의 차륜속 센서 8FL, 도 11의 (b)는 우측 전륜 1FR의 차륜속 센서 8FR, 도 11의 (c)는 좌측 후륜 1RL의 차륜속 센서 8RL, 도 11의 (d)는 우측 후륜 1RR의 차륜속 센서 8RR에 대응한다.

도 11로부터 명백해진 바와 같이, 우측 전륜 1FR, 좌측 후륜 1RL, 우측 후륜 1RR의 차륜속 센서 8FR, 8RL, 8RR로부터 얻어진 회전 위치(로터(11)의 이 번호)의 보정 후의 값은 편차 정도가 큰 것에 반해, 좌측 전륜 1FL의 차륜속 센서 8FL로부터 얻어진 회전 위치의 보정 후의 값은 편차 정도가 최소로 되고, ID1의 TPMS 데이터의 송신 주기와 좌측 전륜 1FL의 로터(11)의 회전 주기가 거의 동기하고 있는 것을 알 수 있다. 이것으로부터, ID1의 TPMS 센서(2)의 위치는 좌측 전륜 1FL에 설치되어 있다고 판단할 수 있다.

(분산 특성값에 의한 편차 정도 판정)

분산은 일반적으로는 「평균과의 차의 2승」의 평균으로 정의된다. 그러나, 차륜(1)의 회전 위치는 주기성이 있는 각도 데이터이기 때문에, 일반적인 분산 식으로부터 차륜(1)의 회전 위치의 편차 정도를 구할 수는 없다.

따라서, 실시예 1에서는 분산 연산부(4b)에 있어서, 각 차륜속 센서(8)로부터 얻어진 각 차륜(1)의 회전 위치 θ를, 원점(0, 0)을 중심으로 한 단위 원의 원주상의 좌표(cosθ, sinθ)로 변환하고, 좌표(cosθ, sinθ)를 벡터로 보아, 동일한 차륜(1)의 회전 위치 데이터의 각 벡터의 평균 벡터(ave_cosθ, ave_sinθ)를 구하여, 평균 벡터의 스카라량을 분산 특성값 X로서 산출함으로써, 주기성을 피해서 차륜(1)의 회전 위치의 편차 정도를 구할 수 있다.

도 12는 ID1의 TPMS 데이터의 수신 횟수에 따른 각 차륜(1)의 회전 위치(로터(11)의 이 번호)의 분산 특성값 X의 변화를 도시하는 도면이다. 도 12에 있어서, 일점쇄선은 좌측 전륜 1FL의 회전 위치의 분산 특성값 X, 실선은 우측 전륜 1FR, 좌측 후륜 1RL, 우측 후륜 1RR의 회전 위치의 분산 특성값 X를 나타낸다.

도 12에 도시한 바와 같이, 센서 ID1의 TPMS 데이터의 수신 횟수가 증가함에 따라서, 좌측 전륜 1FL의 회전 위치의 분산 특성값 X는 1에 가까워지고, 우측 전륜 1FR, 좌측 후륜 1RL, 우측 후륜 1RR의 회전 위치의 분산 특성값 X는 0에 가까워지는 특성을 나타낸다. 따라서, 충분한 수신 횟수(수십회 정도)에 도달했을 때의 분산 특성값 X의 최고치(가장 1에 가까운 분산 특성값 X)를 선택하면 된다. 그러나, TPMS 센서(2)의 차륜 위치 판정 중에는 드라이버에 정확한 타이어의 정보를 알리는 것이 불가능하기 때문에, 판정 시간의 장시간화는 바람직하지 않다. 한편, 적은 수신 횟수(수회 정도)로는 분산 특성값 X에 차이가 나지 않기 때문에, 판정 정밀도의 저하를 초래한다.

따라서 실시예 1의 타이어 공기압 모니터 시스템에서는, 차륜 위치 판정부(4c)에 있어서, 동일 센서 ID의 TPMS 데이터를 10회 이상 수신한 경우, 당해 센서 ID가 송신되었을 때의 각 차륜(1)의 회전 위치 데이터의 분산 특성값 X를 비교하여, 분산 특성값 X의 최고치가 제1 임계값 0.57보다도 크고, 또한 나머지 3개의 분산 특성값 X의 값이 모두 제2 임계값 0.37 미만이 되었을 경우, 최고치의 분산 특성값 X와 대응하는 회전 위치 데이터의 차륜 위치를 당해 센서 ID의 TPMS 센서(2)의 차륜 위치로 판정한다.

단순히 분산 특성값 X의 최고치를 선택하는 것이 아니라, 최고치를 제1 임계값(0.57)과 비교함으로써 일정한 판정 정밀도를 확보할 수 있다. 또한, 최고치 이외의 분산 특성값 X를 제2 임계값(0.37)과 비교함으로써, 최고치와 다른 3값에 소정(0.2) 이상의 차이가 있는 것을 확인할 수 있어, 판정 정밀도를 보다 높일 수 있다. 이로 인해, 10회라는 적은 수신 횟수로 판정 정밀도의 확보와 판정 시간 단축화의 양립을 실현할 수 있다.

(강제 모드 변경에 의한 전력 소비 억제)

TPMS 센서(2)는 위치 송신 모드 시에 TPMS 데이터를 40회 송신하면 통상 모드로 이행한다. TPMS 센서(2)는 TPMS 데이터의 송신 시에 버튼 전지(2e)의 전력을 가장 많이 소비하기 때문에, 송신 간격이 짧은 위치 송신 모드를 계속할수록, 버튼 전지(2e)의 전지 수명이 짧아진다.

따라서 실시예 1의 타이어 공기압 모니터 시스템에서는, 충분한 누적 주행 시간이 경과해도 각 차륜 위치를 판정할 수 없는 경우에는, 위치 송신 모드를 종료하고 통상 모드로 이행함으로써, 전지 수명의 저하를 억제할 수 있다.

한편, TPMS 컨트롤 유닛(4)은, 러닝 모드 개시부터의 누적 주행 시간이 8분을 경과해도 각 센서 ID와 각 차륜 위치와의 대응 관계를 판정할 수 없는 경우에는, 러닝 모드를 종료하고 모니터 모드로 이행한다. 누적 주행 시간이 8분을 경과했을 때 TPMS 센서(2)로부터 송신된 총TPMS 데이터 수는 30을 밑돌아, TPMS 센서(2)의 위치 송신 모드 종료에 거의 동기해서 러닝 모드를 종료할 수 있다.

(부분 모니터에 의한 전력 소비 억제)

따라서 실시예 1에서는 TPMS 센서(2)는 10[sec]마다의 TPMS 데이터 송신 시에 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분을 검출하도록 하고, 중력 가속도 성분으로부터 TPMS 센서(2)의 회전 위치를 구하여, 위치 정보로서 TPMS 데이터에 첨부해서 송신하도록 하였다.

따라서, TPMS 센서(2)는 TPMS 데이터 송신 시에만 중력 가속도 성분의 값을 모니터하기 때문에, 샘플링 수를 적게 할 수 있고, 소비 전력을 억제할 수 있다.

(위치 정보의 고정밀화)

중력 가속도 성분의 변화는 정현파가 되기 때문에, 중력 가속도의 크기만으로는 TPMS 센서(2)의 위치 정보를 특정할 수 없을 때가 있다.

따라서 실시예 1에서는, TPMS 센서(2)는 TPMS 데이터 송신 직전에 소정의 샘플링 주기마다 중력 가속도 성분을 검출하도록 하였다. 이에 의해 중력 가속도 성분의 변화의 증감 방향을 구할 수 있고, 중력 가속도 성분의 크기와 증감 방향으로부터 TPMS 센서(2)의 위치를 판정하도록 하였다.

따라서, TPMS 센서(2)의 회전 위치를 정확하게 특정할 수 있다.

[효과]

이어서, 효과를 설명한다.

실시예 1의 TPMS 센서(2)에 있어서는, 이하에 열거하는 효과를 발휘한다.

(1) 차륜(1)의 외주측에 설치되고, 차륜(1)의 타이어 공기압 정보를 송신하는 TPMS 센서(2)(타이어 공기압 송신 장치)에 있어서, 타이어 공기압을 검출하는 압력 센서(2a)(타이어 공기압 검출 수단)와, 차륜(1)이 회전하고 있을 때의 원심력 방향 가속도를 검출하는 가속도 센서(2b)(가속도 검출 수단)와, 타이어 공기압 정보를 송신할 때의 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분으로부터 TPMS 센서(2)(타이어 공기압 송신 장치)의 회전 위치를 판정하는 센서 컨트롤 유닛(2c)(위치 판정 수단)과, 소정의 주기로 타이어 공기압 정보와 TPMS 센서(2)의 회전 위치 정보를 무선 신호로 송신하는 송신기(2d)(송신 수단)를 설치하였다.

따라서, TPMS 센서(2)는 TPMS 데이터 송신 시에만 중력 가속도 성분의 값을 모니터하기 때문에, 샘플링 수를 적게 할 수 있고, 중력 가속도 성분의 피크의 검출 정밀도를 높이면서, 또한 소비 전력을 억제할 수 있다.

(2) 센서 컨트롤 유닛(2c)은, 송신기(2d)에 의한 무선 신호 송신 전에 소정의 샘플링 주기마다 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분을 검출하고, 중력 가속도 성분의 크기와, 변화 방향으로부터 TPMS 센서(2)의 회전 위치를 판정하기로 하였다.

또한 실시예 1의 타이어 공기압 모니터 시스템(13)에 있어서는, 이하에 열거하는 효과를 발휘한다.

(3) 각 차륜(1)의 외주측에 설치되고, 차륜(1)의 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 TPMS 센서(2)(타이어 공기압 송신부)와, 차체측에 설치되고, 무선 신호를 수신해서 각 차륜(1)의 타이어 공기압을 감시하는 TPMS 본체부(14)(타이어 공기압 모니터 장치)를 구비한 타이어 공기압 모니터 시스템에 있어서, TPMS 센서(2)는, 타이어 공기압을 검출하는 압력 센서(2a)(타이어 공기압 검출 수단)와, 차륜(1)이 회전하고 있을 때의 원심력 방향 가속도를 검출하는 가속도 센서(2b) (가속도 검출 수단)와, 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분으로부터 TPMS 센서(2)의 회전 위치를 판정하는 센서 컨트롤 유닛(2c)(위치 판정 수단)과, 소정의 주기로 타이어 공기압 정보와 TPMS 센서(2)의 회전 위치 정보를 각 TPMS 센서(2) 고유의 식별 정보와 함께 무선 신호로 송신하는 송신기(2d)(송신 수단)를 설치하고, TPMS 본체부(14)(타이어 공기압 모니터 본체부)는, 각 TPMS 센서(2)의 송신기(2d)로부터 송신된 타이어 공기압 정보 및 TPMS 센서(2)의 회전 위치 정보를 수신하는 수신기(3)(수신 수단)와, 각 차륜(1)의 회전 위치를 검출하는 ABS 컨트롤 유닛(6)(회전 위치 검출 수단)과, 어떤 식별 정보를 갖는 TPMS 센서(2)가 TPMS 센서(2)의 회전 위치 정보를 송신했을 때의 각 차륜(1)의 회전 위치와 TPMS 센서(2)의 회전 위치 정보로부터, TPMS 센서(2)가 설치된 차륜(1)의 위치를 판정하는 TPMS 컨트롤 유닛(4)(차륜 위치 판정 수단)을 설치하였다.

(4) 센서 컨트롤 유닛(2c)은, 송신기(2d)에 의한 무선 신호 송신 전에 소정의 샘플링 주기마다 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분을 검출하고, 중력 가속도 성분의 크기와, 변화 방향으로부터 TPMS 센서(2)의 회전 위치를 판정하기로 하였다.

〔다른 실시예〕

이상, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 최선의 내용을, 도면에 기초하는 실시예에 의해 설명했지만, 본 발명의 구체적인 구성은 실시예에 한정되는 것이 아니며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등이 있어도 본 발명에 포함된다.

예를 들어, 실시예에서는 회전 위치 검출 수단으로서 차륜속 센서를 사용한 예를 나타냈지만, 구동원으로서 인호일 모터를 구비한 차량에서는, 모터의 리절버를 사용해서 회전 각도를 검출해도 좋다.

1: 차륜
2: TPMS 센서(타이어 공기압 송신 장치, 타이어 공기압 송신부)
2a: 압력 센서(타이어 공기압 검출 수단)
2b: 가속도 센서(가속도 검출 수단)
2d: 송신기(송신 수단)
2c: 센서 컨트롤 유닛(위치 판정 수단)
3: 수신기(수신 수단)
4: TPMS 컨트롤 유닛(차륜 위치 판정 수단)
6: ABS 컨트롤 유닛(회전 위치 검출 수단)
13: 타이어 공기압 모니터 시스템
14: TPMS 본체부(타이어 공기압 모니터 본체부)

Claims

각 타이어의 공기압을 감시하는 타이어 공기압 모니터 시스템으로서,
각 차륜에 장착되어, 타이어 공기압을 검출하는 타이어 공기압 검출 수단과,
각 차륜에 설치되고, 차륜이 회전하고 있을 때의 원심력 방향 가속도를 검출하는 가속도 검출 수단과,
차륜의 회전에 수반하여 주기적으로 변화하는 원심력 방향 가속도의 1주기에 있어서의 중력가속도 성분의 값과 증감 여부를 판정하는 위치 판정 수단과,
각 차륜에 설치되고, 검출한 상기 타이어 공기압과, 무선 신호를 송신할 때의 상기 중력 가속도 성분의 위치와, 각 송신기 고유의 식별 정보를 무선 신호로 하여 차륜의 회전 위치에 관계 없이 소정의 시간주기로 송신하는 송신기와,
차체측에 설치되고, 상기 무선 신호를 수신하는 수신기와,
각 차륜과 대응해서 차체측에 설치되고, 차륜에 설치된 로터의 이 번호를 검출하는 회전 위치 검출 수단과,
어느 하나의 송신기로부터 어떤 식별 정보를 포함하는 무선 신호가 송신되었을 때의 각 회전 위치 검출 수단이 검출한 각 차륜의 로터의 이 번호를, 상기 하나의 송신기의 어떤 식별 정보를 포함하는 무선 신호에 실린 상기 중력 가속도 성분의 위치의 정보에 따라서 설정한 보정값에 의해 보정하고, 상기 보정값은 상기 위치 판정 수단이 판정한 상기 중력 가속도 성분의 값을 그 1주기 상의 최대값으로 이동시키는데 필요한 로터의 이 번호이며, 각 차륜에 대해 상기 이 번호의 보정을 소정시간 동안 반복하여 이 번호의 데이터를 축적하고, 각 차륜의 로터의 이 번호의 데이터 편차로부터 상기 송신기가 설치된 차륜의 위치를 판정하는 차륜 위치 판정 수단을 설치한 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 모니터 시스템.
제1항에 있어서,
상기 위치 판정 수단은 상기 무선 신호를 송신하기 전에 소정의 샘플링 주기마다 상기 중력 가속도 성분을 샘플링하고, 상기 중력 가속도 성분의 크기와 변화 방향으로부터, 상기 중력 가속도 성분의 1주기에 있어서의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 모니터 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 위치 판정 수단은 상기 중력 가속도 성분의 1주기를 복수의 구역으로 나누었을 때, 검출한 상기 원심력 방향 가속도의 상기 중력 가속도 성분이 어느 존에 위치하는지를 판정하고,
상기 송신기는 상기 무선 신호를 송신할 때의 상기 중력 가속도 성분의 위치 정보로서, 상기 중력 가속도 성분이 위치하는 존의 정보를 실은 무선 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 모니터 시스템.
삭제