KR101580423B1 - 차륜 위치 검출기 및 이를 갖는 타이어 공기압 검출기 - Google Patents

Abstract

차량용 차륜 위치 검출기는 고유 식별 정보를 갖는 프레임을 송신하기 위한 제1 제어부를 갖는 각각의 차륜에 있는 송신기와, 하나의 차륜으로부터 프레임을 수신하고 차륜 위치 검출을 수행하기 위한 제2 제어부를 갖는 차체에 있는 수신기와, 기어의 치형부를 검출하기 위한 차륜 속도 센서를 포함한다. 제2 제어부는 치형부 위치를 지시하는 기어 정보를 취득하고, 치형부 위치에 기초하여 변동 허용폭을 설정하고, 변동 허용폭을 사용하여 하나의 차륜을 등록하고, 제2 제어부가 하나의 차륜을 식별할 때 하나의 차륜으로서 식별된 차륜을, 다른 프레임을 송신하는 송신기를 장착한 다른 차륜의 후보로부터 제외함으로써 차륜 위치 검출을 수행한다.

Description

차륜 위치 검출기 및 이를 갖는 타이어 공기압 검출기 {WHEEL POSITION DETECTOR AND TIRE INFLATION PRESSURE DETECTOR HAVING THE SAME}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 그 개시 내용이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 2012년 1월 18일 출원된 일본 특허 출원 제2012-8239호에 기초한다.

기술 분야

본 발명은 차량의 어느 위치에 차륜이 장착되어 있는지를 자동으로 검출하는 차륜 위치 검출기에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 압력 센서를 갖는 송신기를 타이어가 장착된 차륜에 직접 부착하고, 송신기가 압력 센서로부터의 검출 결과를 송신하게 하고, 수신기가 결과를 수신하게 함으로써 타이어 공기압(tire inflation pressure)을 검출하는 직접형(direct-type) 타이어 공기압 검출기에 적용 가능하다.

종래 기술에 따라 직접형 타이어 공기압 검출기가 공지되어 있다. 이 유형의 타이어 공기압 검출기는 압력 센서와 같은 센서를 구비하고 타이어가 장착된 차량에 직접 부착된 송신기를 사용한다. 안테나 및 수신기가 차량을 위해 제공된다. 송신기가 센서로부터 검출 신호를 송신하면, 수신기는 안테나에서 검출 신호를 수신하고 타이어 공기압을 검출한다.

직접형 타이어 공기압 검출기는 데이터가 자차량(local vehicle)으로부터 송신되는지와 어느 차륜에 송신기가 부착되어 있는지를 판정한다. 이를 위해, 송신기로부터 송신된 각각의 데이터는 자차량과 타차량(remote vehicle)을 판별하고 송신기가 부착되어 있는 차륜을 식별하는 ID 정보를 포함한다.

수신기는 송신 데이터에 포함된 ID 정보로부터 송신기를 위치확인하는 것이 가능하도록 각각의 차륜 위치와 연계하여 각각의 송신기에 대한 ID 정보를 미리 등록할 필요가 있다. 타이어가 교체되면, 수신기는 송신기 ID 정보와 차륜 사이의 위치 관계를 재등록할 필요가 있다. 예를 들어, 특허 문헌 1은 이 등록을 자동화하는 기술적인 방법을 제안하고 있다.

구체적으로, 특허 문헌 1에 설명된 장치는, 차량을 위해 제공된 송신기 내에 포함된 가속도 센서로부터 가속도 검출 신호에 기초하여 차륜이 소정 회전 위치에 도달하는 것을 검출한다. 차량은 또한 무선 신호가 송신기로부터 수신될 때 차륜의 회전 위치를 검출한다. 차량은 차륜 위치를 특정하기 위해 회전 위치들 사이의 상대각의 변화를 모니터링한다. 이 방법은 소정수의 데이터의 조각의 편차에 기초하여, 차량에 의해 검출된 차륜 회전 위치와 차륜에 의해 검출된 차륜 회전 위치 사이의 상대 각도의 변화를 모니터링한다. 이 방법은 변동이 초기값에 대해 허용 가능한 값을 초과하는 것을 판정함으로써 차륜 위치를 특정한다. 더 상세하게, 방법은 대응 차륜을 위해 제공된 차륜 속도 센서로부터 출력된 차륜 속도 펄스로부터 기어(회전자) 치형부의 수를 발견한다. 회전 위치가 가속도 센서로부터 가속도 검출 신호에 기초하여 차륜에서 검출된다. 차륜 속도 센서의 차륜 속도 펄스로부터 발견된 기어 치형부의 수는 회전 각도를 지시한다. 이 방법은 회전 위치와 회전 각도 사이의 상대 각도에 기초하여 차륜 위치를 특정한다.

그러나, 특허 문헌 1에 설명된 방법은 변동이 초기값에 대해 소정 허용 가능한 값에 의해 규정된 허용 가능한 범위에 속하는지 여부에 기초하여 차륜 위치를 특정한다. 이 방법은 변동이 허용 가능한 범위 속하는 동안 차륜 위치를 특정할 수 없다. 이 방법은 표준 편차에 기초하여 차륜 위치를 특정하기 때문에 특정량의 데이터가 요구된다. 이 방법은 필요 데이터량이 요구될 때까지 차륜 위치를 특정할 수 없다. 이에 따라, 차륜 위치를 특정하는 것이 시간을 소비한다.

특허 문헌 1: JP-A-2010-122023

본 발명의 목적은 더 짧은 시간 기간 내에 차륜 위치를 특정하는 것이 가능한 차륜 위치 검출기 및 이를 갖는 타이어 공기압 검출기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 차체에 장착된 타이어를 각각 포함하는 복수의 차륜을 갖는 차량용 차륜 위치 검출기이며, 차륜 위치 검출기는 각각의 차륜에 배열되고, 고유 식별 정보를 포함하는 프레임을 생성하여 송신하기 위한 제1 제어부를 포함하는 송신기와, 차체에 배열되고, 수신 시간에 수신 안테나를 통해 차륜 중 하나의 송신기로부터 송신된 프레임을 수신하고, 프레임 내의 특정 식별 정보에 따라 차륜 중 하나를 특정하는 차륜 위치 검출을 수행하고 차륜 중 하나와 고유 식별 정보 사이의 관계를 저장하기 위한 제2 제어부를 포함하는 수신기를 포함한다. 각각의 송신기는 송신기를 장착한 각각의 차륜의 회전에 따라 변하는 중력 가속도 성분을 갖는 가속도에 대응하는 검출 신호를 출력하는 가속도 센서를 더 포함한다. 각각의 차륜에서 송신기의 제1 제어부는 가속도 센서로부터의 검출 신호 내의 중력 가속도 성분에 기초하여 송신기의 각도를 검출한다. 각각의 차륜은 차륜의 중심으로서 중심축을 갖고, 차륜의 원주의 미리 정해진 위치가 0도 위치로서 언급되고, 송신기의 각도는 송신기, 중심 및 0도 위치에 의해 규정된다. 각각의 차륜에서 송신기는 송신기의 각도가 소정 전송값에 도달할 때마다 프레임을 반복적으로 송신한다. 차륜 위치 검출기는 차륜과 연계하여 회전하는 기어의 치형부를 검출하는 각각의 차륜을 위한 차륜 속도 센서를 더 포함한다. 각각의 차륜의 기어는 외주부를 갖고, 이 외주부는 도전성 부분으로서 치형부 및 치형부 사이의 복수의 중간 부분을 제공하여 도전성 부분 및 중간 부분이 외주부를 따라 교대로 배열되게 되고, 치형부의 자기 저항은 중간부의 자기 저항과는 상이하다. 제2 제어부는 차륜 속도 센서로부터 검출 신호에 기초하여 기어의 치형부 위치를 지시하는 기어 정보를 취득한다. 제2 제어부는 수신기가 프레임을 수신할 때 치형부 위치에 기초하여 변동 허용폭을 설정한다. 제2 제어부는 변동 허용폭이 설정된 후에 수신기가 프레임을 수신할 때 치형부 위치가 변동 허용폭 내에 배치되지 않는 특정 차륜을, 프레임을 송신하는 송신기를 장착한 차륜 중 하나의 후보로부터 제외한다. 제2 제어부는 남아 있는 차륜을 프레임을 송신하는 송신기를 장착한 차륜 중 하나로서 등록한다. 제2 제어부는 제2 제어부가 프레임을 송신하는 송신기를 장착하는 차륜들 중 하나를 식별할 때 차륜들 중 하나로서 식별된 차륜을, 다른 프레임을 송신하는 송신기를 장착하는 차륜의 후보로부터 제외함으로써 차륜 위치 검출을 수행한다.

상기 검출기에서, 차륜 위치가 식별될 때마다, 그 위치가 식별되지 않은 차륜에 대한 식별 정보를 포함하는 프레임을 사용하여 차륜 위치 검출 중에 후보 차륜을 좁히는 것이 가능하다. 차륜 위치 검출을 위해 요구되는 시간이 더 단축될 수 있다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 타이어 공기압 검출기는 본 발명의 제1 태양에 따른 차륜 위치 검출기를 포함한다. 각각의 차륜의 송신기는 타이어의 타이어 공기압에 대응하는 검출 신호를 출력하기 위한 감지부를 더 포함한다. 각각의 차륜의 제1 제어부는 타이어 공기압에 대한 정보를 취득하기 위해 감지부로부터 검출 신호를 처리하고, 송신기는 타이어 공기압에 대한 정보를 프레임 내에 저장하고, 프레임을 수신기에 송신한다. 수신기 내의 제2 제어부는 타이어 공기압에 대한 정보에 기초하여 각각의 차륜 상의 타이어의 타이어 공기압을 검출한다.

상기 검출기에서, 차륜 위치가 식별될 때마다, 그 위치가 식별되지 않은 차륜에 대한 식별 정보를 포함하는 프레임을 사용하여 차륜 위치 검출 중에 후보 차륜을 좁히는 것이 가능하다. 차륜 위치 검출을 위해 요구되는 시간이 더 단축될 수 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점들은 첨부 도면을 참조하여 행해진 이하의 상세한 설명으로부터 더 명백해질 것이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 차륜 위치 검출기를 포함하는 타이어 공기압 검출기의 전체 구성을 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 송신기 및 TPMS-ECU의 블록 구성을 도시한다.
도 3은 차륜 위치 검출을 도시하는 타이밍 차트이다.
도 4는 기어 정보의 변화를 도시한다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 차륜 위치를 확정하기 위한 로직을 개략적으로 도시한다.
도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d는 차륜 위치의 평가 결과를 도시한다.
도 7a, 도 7b, 도 7c 및 도 7d는 차륜 위치의 평가 결과를 도시한다.

본 발명의 실시예가 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다. 이하의 실시예에서 서로 대응하는 또는 등가의 부분은 동일한 도면 부호에 의해 나타낸다.

(제1 실시예)

본 발명의 제1 실시예가 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차륜 위치 검출기를 포함하는 타이어 공기압 검출기의 전체 구성을 도시한다. 도 1의 상부는 차량(1)의 전방에 대응한다. 도 1의 저부는 그 후방에 대응한다. 이하에는 도 1을 참조하여 실시예에 따른 타이어 공기압 검출기를 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 타이어 공기압 검출기는 차량(1)에 부착되고, 송신기(2), 타이어 공기압 검출기용 ECU(3) 및 계기(meter)(4)를 포함한다. ECU(3)는 수신기로서 기능하고, 이하 TPMS-ECU(타이어 압력 모니터링 시스템 ECU)라 칭한다. 차륜 위치를 특정하기 위해, 차륜 위치 검출기는 타이어 공기압 검출기를 위해 제공된 송신기(2) 및 TPMS-ECU(3)를 사용한다. 게다가, 차륜 위치 검출기는 브레이크 제어 ECU(이하, 브레이크 ECU라 칭함)(10)로부터 기어 정보를 취득한다. 기어 정보는 기어(5)(5a 내지 5d)에 각각 제공된 차륜 속도 센서(11a 내지 11d)의 검출 신호로부터 발생된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 송신기(2)는 각각의 차륜(5a 내지 5d)에 부착된다. 송신기(2)는 차륜(5a 내지 도 5d)에 부착된 타이어의 타이어 공기압을 검출한다. 송신기(2)는 검출 결과로서 타이어 공기압에 대한 정보를 프레임 내에 저장하고 프레임을 송신한다. TPMS-ECU(3)는 차량(1)의 차체(6)에 부착된다. TPMS-ECU(3)는 송신기(2)로부터 송신된 프레임을 수신하고, 프레임 내에 저장된 검출 신호에 기초하여 다양한 프로세스 및 연산을 수행함으로써 차륜 위치 및 타이어 공기압을 검출한다. 송신기(2)는 예를 들어 FSK(주파수 편이 변조)에 따라 프레임을 생성한다. TPMS-ECU(3)는 프레임 내의 데이터를 판독하기 위해 프레임을 복조하고 차륜 위치 및 타이어 공기압을 검출한다. 도 2a 및 도 2b는 송신기(2) 및 TPMS-ECU(3)의 블록 구성을 도시한다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 송신기(2)는 감지부(21), 가속도 센서(22), 마이크로컴퓨터(23), 송신 회로(24) 및 송신 안테나(25)를 포함한다. 배터리(도시 생략)가 이들 구성요소를 구동하기 위해 전력을 공급한다.

감지부(21)는 예를 들어 다이어프램형 압력 센서(21a) 및 온도 센서(21b)를 포함한다. 감지부(21)는 타이어 공기압 또는 온도에 대응하는 검출 신호를 출력한다. 가속도 센서(22)는 송신기(2)가 부착되는 차륜(5a 내지 5d)에서 센서 자체의 위치를 검출한다. 즉, 가속도 센서(22)는 송신기(2)의 위치 또는 차속을 검출한다. 예를 들어, 실시예에 따른 가속도 센서(22)는 회전 차륜(5a 내지 5d) 상에 작용하는 가속도, 더 구체적으로는 각각의 차륜(5a 내지 5d)의 반경방향에서의, 즉 차륜들의 원주방향에 수직인 양 방향에서의 가속도에 대응하는 검출 신호를 출력한다.

마이크로컴퓨터(23)는 제어부(제1 제어부)를 포함하고, 공지의 기술에 따라 구성된다. 마이크로컴퓨터(23)는 제어부의 메모리 내에 저장된 프로그램에 따라 소정 프로세스를 수행한다. 제어부 내의 메모리는 각각의 송신기(2)를 특정하기 위한 송신기-고유 식별 정보 및 자차량을 특정하기 위한 차량-고유 식별 정보를 포함하는 개별의 ID 정보를 저장한다.

마이크로컴퓨터(23)는 감지부(21)로부터 타이어 공기압에 관한 검출 신호를 수신하고, 필요에 따라 신호를 처리하여 수정하고, 타이어 공기압에 대한 정보 뿐만 아니라 각각의 송신기(2)에 대한 ID 정보를 프레임 내에 저장한다. 마이크로컴퓨터(23)는 가속도 센서(22)로부터 검출 신호를 모니터링하여 차륜(5a 내지 5d)에 부착된 각각의 송신기(2)의 위치 또는 차속을 검출한다. 마이크로컴퓨터(23)는 프레임을 생성하고, 송신기(2)의 위치 또는 차속의 검출 결과에 기초하여 송신 회로(24)가 송신 안테나(25)를 통해 TPMS-ECU(3)에 프레임(데이터)을 송신하게 한다.

구체적으로, 마이크로컴퓨터(23)는 차량(1)이 주행중인 것의 가정하에 프레임을 송신하기 시작한다. 마이크로컴퓨터(23)는 가속도 센서(22)가 소정 각도에 도달할 때마다, 가속도 센서(22)로부터 검출 신호에 기초하여 프레임을 반복적으로 송신한다. 마이크로컴퓨터(23)는 차속의 검출 결과에 기초하여 차량이 주행중인 것으로 가정한다. 마이크로컴퓨터(23)는 송신기(2)의 위치의 검출 결과에 기초하여 가속도 센서(22)의 각도를 판정하고, 반면에 그 위치는 가속도 센서(22)로부터의 검출 신호에 의존한다.

마이크로컴퓨터(23)는 가속도 센서(22)로부터의 검출 신호를 사용하여 차속을 검출한다. 마이크로컴퓨터(23)는 차속이 소정값(예를 들어, 5 km/h) 이상에 도달할 때 차량(1)이 주행중인 것으로 가정한다. 가속도 센서(22)로부터의 출력은 원심 가속도, 즉 원심력에 기초하는 가속도를 포함한다. 차속은 원심 가속도를 적분하고 계수를 곱함으로써 계산될 수 있다. 마이크로컴퓨터(23)는 가속도 센서(22)의 출력으로부터 중력 가속도 성분을 제외함으로써 원심 가속도를 계산하고, 원심 가속도에 기초하여 차속을 계산한다.

가속도 센서(22)는 차륜(5a 내지 5d)의 회전에 따라 검출 신호를 출력한다. 차량이 주행중인 동안, 검출 신호는 중력 가속도 성분을 포함하고, 차륜 회전에 대응하는 진폭을 지시한다. 예를 들어, 검출 신호는 송신기(2)가 각각의 차륜(5a 내지 5d)의 중심축 위에 위치되면 최대 음의 진폭(negative amplitude)을 지시한다. 검출 신호는 송신기(2)가 중심축과 수평이면, 0의 진폭을 지시한다. 검출 신호는 송신기(2)가 중심축 아래에 위치되면 최대 양의 진폭(positive amplitude)을 지시한다. 진폭은 가속도 센서(22)의 위치 또는 송신기(2)의 위치를 위한 각도를 파악하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 가속도 센서(22)에 의해 형성된 각도는, 가속도 센서(22)가 각각의 차륜(5a 내지 5d)의 중심축 위에 위치될 때 각도가 0°인 것으로 가정하여 파악될 수 있다.

각각의 송신기(2)는 차속이 소정값에 도달할 때 또는 차속이 소정값에 도달한 후에 가속도 센서(22)가 소정 각도에 도달할 때와 동시에 프레임을 송신하기 시작한다. 송신기(2)는 가속도 센서(22)에 의해 형성된 각도가 제1 프레임 송신을 위한 각도에 동일할 때의 송신 타이밍에 프레임을 반복적으로 송신한다. 다른 한편으로, 송신 타이밍은, 소정 각도에 도달할 때마다 프레임을 송신하는 대신에, 배터리 수명을 고려하여 송신기(2)가 소정 시간 기간(예를 들어, 15초)에 단지 1회만 프레임을 송신하면 더 바람직할 수도 있다.

송신 회로(24)는 마이크로컴퓨터(23)로부터 송신된 프레임을 송신 안테나(25)를 통해 TPMS-ECU(3)에 송신한다. 송신 회로(24)는 출력부로서 기능한다. 프레임 송신은 예를 들어 RF 대역폭 무선파를 사용한다.

전술된 구성에 따른 송신기(2)는 예를 들어, 각각의 차륜(5a 내지 5d) 상의 공기 흡입 밸브에 부착되고, 타이어 내부의 감지부(21)를 노출하도록 위치된다. 송신기(2)는 송신기(2)가 장착된 차륜의 타이어 공기압을 검출한다. 전술된 바와 같이, 차속이 소정값을 초과할 때, 송신기(2)는 각각의 차륜(5a 내지 5d)을 위한 가속도 센서(22)가 소정 각도에 도달할 때마다 각각의 송신기(2)를 위해 제공된 송신 안테나(25)를 통해 프레임을 반복적으로 송신한다. 그 후에, 송신기(2)는 각각의 차륜(5a 내지 5d)을 위한 가속도 센서(22)가 소정 각도에 도달할 때마다 프레임을 반복적으로 송신할 수도 있다. 그러나, 배터리 수명을 고려하여 송신 간격을 연장하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 차륜 위치를 확정하는데 필요한 시간이 만료할 때 차륜-위치확정 모드가 정기 송신 모드로 변경된다. 송신기(2)는 이어서 더 긴 사이클(예를 들어, 1분마다)에 프레임을 송신하여 타이어 공기압에 관한 신호를 TPMS-ECU(3)에 주기적으로 송신한다. 예를 들어, 랜덤 지연이 송신기(2)에 대한 상이한 송신 타이밍들을 제공하기 위해 각각의 송신기(2)에 제공될 수도 있다. 이는 TPMS-ECU(3)가 송신기(2)로부터 무선파의 간섭에 기인하여 수신 불능이 되는 것을 방지할 수 있다.

도 2b에 도시된 바와 같이, TPMS-ECU(3)는 수신 안테나(31), 수신 회로(32) 및 마이크로컴퓨터(33)를 포함한다. TPMS-ECU(3)는 CAN(후술됨)과 같은 내부 LAN을 통해 브레이크 ECU(10)로부터 기어 정보를 취득하여 각각의 차륜(5a 내지 5d)과 함께 회전하는 기어의 치형부의 에지의 수(또는 치형부의 수)에 의해 지시된 치형부 위치를 취득한다.

수신 안테나(31)는 송신기(2)로부터 송신된 프레임을 수신한다. 수신 안테나(31)는 차체(6)에 고정된다. 수신 안테나(31)는 TPMS-ECU(3) 내에 배치된 내부 안테나로서 또는 차체로부터 연장된 배선을 사용하는 외부 안테나로서 제공될 수도 있다.

수신 회로(32)는 송신기(2)로부터 송신되고 수신 안테나(31)에서 수신된 송신 프레임을 공급받는다. 수신 회로(32)는 마이크로컴퓨터(33)에 프레임을 송신하는 입력부로서 기능한다. 수신 회로(32)는 수신 안테나(31)를 통해 신호(프레임)를 수신하고, 이어서 수신된 신호를 마이크로컴퓨터(33)에 송신한다.

마이크로컴퓨터(33)는 제2 제어부에 상응하고, 마이크로컴퓨터(33)의 메모리 내에 저장된 프로그램에 따라 차륜 위치 검출 프로세스를 수행한다. 구체적으로, 마이크로컴퓨터(33)는 브레이크 ECU(10)로부터 취득된 정보와 각각의 송신기(2)로부터 송신 프레임을 수신하기 위한 수신 타이밍 사이의 관계에 기초하여 차륜 위치를 검출한다. 마이크로컴퓨터(33)는 소정 사이클(예를 들어, 10 ms)에 브레이크 ECU(10)로부터 기어 정보 뿐만 아니라 차륜(5a 내지 5d)에 대한 차륜 속도 정보를 취득한다. 기어 정보는 차륜(5a 내지 5d)에 각각 제공된 차륜 속도 센서(11a 내지 11d)로부터 생성된다.

기어 정보는 차륜(5a 내지 5d)과 함께 회전하는 기어의 치형부 위치를 지시한다. 차륜 속도 센서(11a 내지 11d)는 예를 들어 기어 치형부에 대해 제공된 전자기 픽업 센서로서 구성된다. 차륜 속도 센서(11a 내지 11d)는 기어 치형부의 통과에 응답하여 검출 신호를 변화시킨다. 이 유형의 차륜 속도 센서(11a 내지 11d)는 치형부 통과에 대응하는 구형파(square wave) 펄스를 사용하여 검출 신호를 출력한다. 구형파 펄스의 상승 및 하강은 기어 치형부 에지의 통과를 표현한다. 이에 따라, 브레이크 ECU(10)는 차륜 속도 센서(11a 내지 11d)로부터의 검출 신호의 상승 및 하강의 수에 기초하여 기어 치형부 에지의 수 또는 에지 통과의 수를 카운트한다. 브레이크 ECU(10)는 소정 사이클에 치형부 위치를 표현하는 기어 정보로서 치형부 에지의 수를 마이크로컴퓨터(33)에 통지한다. 마이크로컴퓨터(33)는 이에 의해 어느 기어의 치형부가 타이밍에 통과하는지를 식별할 수 있다.

치형부 에지의 수는 기어가 1회전을 행할 때마다 리셋된다. 예를 들어, 기어가 48개의 치형부를 갖는 것으로 가정한다. 에지들은 0 내지 95로 넘버링되고, 총 96개의 에지가 카운트된다. 카운트값이 95에 도달할 때, 이는 0으로 복귀하고 카운트가 재개된다.

브레이크 ECU(10)는 전술된 바와 같이 기어 치형부 에지의 수 대신에 기어 정보로서 카운트된 치형부 통과의 수에 상응하는 치형부의 수를 마이크로컴퓨터(33)에 통지할 수도 있다. 브레이크 ECU(10)는 소정 사이클 중에 통과된 에지 또는 치형부의 수를 마이크로컴퓨터(33)에 통지할 수도 있다. 브레이크 ECU(10)는 마이크로컴퓨터(33)가 소정 사이클 중에 통과된 에지 또는 치형부의 수를 가장 최근의 에지 또는 치형부의 수에 가산하게 할 수도 있다. 마이크로컴퓨터(33)는 사이클에 에지 또는 치형부의 수를 카운트할 수도 있다. 즉, 마이크로컴퓨터(33)는 단지 사이클에 기어 정보로서 에지 또는 치형부의 수를 최종적으로 취득하는 것이 가능하기만 하면 된다. 브레이크 ECU(10)는 전원이 턴오프될 때마다 기어 치형부 에지의 수 또는 치형부의 수를 리셋한다. 브레이크 ECU(10)는 전원-온 시퀀스와 동시에 또는 전원이 턴온되고 소정 차속에 도달할 때 측정을 재시작한다. 따라서, 에지 또는 치형부의 수가 전원이 턴오프될 때마다 리셋되더라도 전원이 오프되는 동안 동일한 기어가 동일한 에지 또는 치형부의 수로 표현된다.

마이크로컴퓨터(33)는 각각의 송신기(2)로부터 송신된 프레임을 수신할 때 수신 타이밍을 측정한다. 마이크로컴퓨터(33)는 취득된 기어 에지 또는 치형부의 수 중으로부터 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수에 기초하여 차륜 위치를 검출한다. 마이크로컴퓨터(33)는 이에 의해 어느 차륜(5a 내지 5d)에 각각의 송신기(2)가 부착되어 있는지를 특정하기 위해 차륜 위치를 검출하는 것이 가능하다. 차륜 위치를 검출하는 방법이 이하에 더 상세히 설명될 것이다.

차륜 위치 검출 결과에 기초하여, 마이크로컴퓨터(33)는 송신기(2)에 대한 ID 정보 및 송신기(2)가 장착된 차륜(5a 내지 5d)의 위치를 서로 연계하여 저장한다. 그 후에, 마이크로컴퓨터(33)는 각각의 송신기(2)로부터 송신된 프레임에 저장된 ID 정보 및 타이어 공기압에 대한 데이터에 기초하여 차륜(5a 내지 5d)의 타이어 공기압을 검출한다. 마이크로컴퓨터(33)는 타이어 공기압에 대응하는 전기 신호를 CAN과 같은 내부 LAN을 통해 계기(4)에 출력한다. 예를 들어, 마이크로컴퓨터(33)는 타이어 공기압을 소정 임계치(Th)와 비교하여 타이어 공기압의 감소를 검출한다. 마이크로컴퓨터(33)는 검출된 감소를 계기(4)에 출력한다. 계기(4)는 이에 의해 4개의 차륜(5a 내지 5d) 중 어느 것이 타이어 공기압이 감소하였는지가 통지된다.

계기(4)는 경보부로서 기능한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 계기(4)는 운전자가 볼 수 있는 위치에 제공된다. 예를 들어, 계기(4)는 차량(1)의 계기반(instrument panel) 내에 포함된 계기 디스플레이로서 구성된다. TPMS-ECU(3) 내의 마이크로컴퓨터(33)는 타이어 공기압의 감소를 표현하는 신호를 송신하는 것으로 가정한다. 이 신호를 수신할 때, 계기(4)는 임의의 차륜(5a 내지 5d)을 특정하면서 타이어 공기압의 감소를 표현하는 지시를 제공한다. 계기(4)는 이에 의해 특정 차륜 상의 타이어 공기압의 감소를 운전자에게 통지한다.

이하에는 실시예에 따른 타이어 공기압 검출기의 동작을 설명한다. 이하의 설명은 타이어 공기압 검출기에 의해 수행된 차륜 위치 검출 및 타이어 공기압 검출로 분할된다.

차륜 위치 검출이 먼저 설명될 것이다. 도 3은 차륜 위치 검출을 도시하는 타이밍 차트이다. 도 4는 기어 정보의 변화를 도시한다. 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 차륜 위치를 확정하기 위한 로직을 개략적으로 도시한다. 도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d, 도 7a, 도 7b, 도 7c 및 도 7d는 차륜 위치의 평가 결과를 도시한다. 이들 도면을 참조하여, 특정 차륜 위치 검출의 방법이 설명될 것이다.

송신기(2) 상에서, 마이크로컴퓨터(23)는 배터리로부터 공급된 전력에 기초하여 소정 샘플링 사이클에 가속도 센서(22)로부터 검출 신호를 모니터링한다. 마이크로컴퓨터(23)는 이에 의해 차속 및 각각의 차륜(5a 내지 5d) 상의 가속도 센서(22)의 각도를 검출한다. 차속이 소정값에 도달할 때, 마이크로컴퓨터(23)는 가속도 센서(22)가 소정값에 도달할 때의 타이밍에 프레임을 반복적으로 송신한다. 예를 들어, 마이크로컴퓨터(23)는 차속이 소정값에 도달할 때 소정 각도가 이용 가능한 것으로 가정하거나 또는 차속이 소정값에 도달하고 이어서 가속도 센서(22)가 소정 각도에 도달할 때 시작 타이밍이 이용 가능한 것으로 가정하여, 각각의 송신기(22)가 프레임을 송신하게 한다. 마이크로컴퓨터(23)는 가속도 센서(22)에 의해 형성된 각도가 제1 프레임 송신을 위한 각도에 동일할 때의 송신 타이밍에 프레임을 반복적으로 송신한다.

도 3에 도시된 바와 같은 사인 곡선은 가속도 센서(22)로부터 검출 신호의 중력 가속도 성분의 추출로부터 발생한다. 가속도 센서(22)의 각도는 사인 곡선에 기초하여 파악된다. 프레임은 가속도 센서(22)가 사인 곡선에 기초하여 동일한 각도에 도달할 때의 타이밍에 송신된다.

TPMS-ECU(3)는 소정 사이클(예를 들어, 10 ms)에 브레이크 ECU(10)로부터 기어 정보를 취득한다. 기어 정보는 차륜(5a 내지 5d)을 위해 각각 제공된 차륜 속도 센서(11a 내지 11d)로부터 공급된다. TPMS-ECU(3)는 각각의 송신기(2)로부터 송신된 프레임을 수신할 때 수신 타이밍을 측정한다. TPMS-ECU(3)는 취득된 기어 에지 또는 치형부의 수 중으로부터 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수를 취득한다.

각각의 송신기(2)로부터 송신된 프레임을 수신하기 위한 타이밍은 브레이크 ECU(10)로부터 기어 정보를 취득하기 위한 사이클과 항상 일치하지는 않는다. 이 이유로, 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수는 기어 정보 내에 지시되고 브레이크 ECU(10)로부터 기어 정보를 취득하기 위한 사이클에 그리고 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 가장 근접하여, 즉 프레임을 수신하기 위한 사이클 직전 또는 직후에 취득된 기어 에지 또는 치형부를 수를 사용하여 표현될 수도 있다. 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수는 브레이크 ECU(10)로부터 기어 정보를 취득하고 프레임을 수신하기 위한 타이밍의 직전 및 직후에 발생하도록 사이클에서 취득된 기어 정보에 지시된 기어 에지 또는 치형부의 수를 사용하여 계산될 수도 있다. 예를 들어, 프레임을 수신하기 위한 타이밍 직전 및 직후에 취득된 기어 정보에 지시된 기어 에지 또는 치형부의 수에 대한 중간값이 이용 가능하다. 중간값은 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수로서 사용될 수도 있다.

타이어 공기압 검출기는 프레임이 수신될 때마다 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수를 취득하기 위해 동작을 반복한다. 타이어 공기압 검출기는 취득되는 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수에 기초하여 차륜 위치 검출을 수행한다. 구체적으로, 타이어 공기압 검출기는 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수의 변동이 전회의 수신 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수에 기초하여 설정된 허용 가능한 범위 내로 유지하는지를 판정함으로써 차륜 위치 검출을 수행한다.

프레임이 차륜으로부터 수신되면, 차륜에 대응하는 송신기(2)는 가속도 센서(22)가 소정 각도에 도달할 때마다 프레임을 송신한다. 치형부 위치는, 치형부 위치가 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수에 의해 지시되기 때문에 전회의 위치와 거의 일치한다. 따라서, 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수의 변동은 작고 허용 가능한 범위 내로 유지된다. 이는 또한 프레임을 1회 초과 수신하는 경우에도 적용된다. 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수의 변동은 제1 프레임 수신 타이밍에 설정된 허용 가능한 범위 내로 유지된다. 프레임이 차륜으로부터 수신되지 않으면, 치형부 위치는, 치형부 위치가 차륜에 대응하는 송신기(2)로부터 단발적으로 송신된 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수에 의해 지시되기 때문에 변화한다.

차륜 속도 센서(11a 내지 11d)용 기어는 회전하여 차륜(5a 내지 5d)과 연동한다. 따라서, 프레임이 수신된 차륜은 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수에 의해 지시된 치형부 위치의 변동을 거의 유발하지 않는다. 그러나, 차륜(5a 내지 5d)은, 차륜(5a 내지 5d)의 회전 상태가 도로 상황, 회전 또는 차선 변경에 따라 변화하기 때문에, 완전히 동일한 상태로 회전할 수는 없다. 따라서, 어떠한 프레임도 수신되지 않은 차륜은 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수에 의해 지시된 치형부 위치의 변동을 유발한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 기어(12a 내지 12d)는 점화 스위치(IG)가 초기에 턴온될 때 에지 수 0을 지시한다. 차량이 주행을 시작한 후에, 프레임은 소정 차륜으로부터 연속적으로 수신된다. 해당 차륜과는 상이한 차륜은 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 기어 에지 또는 치형부의 수에 의해 지시된 치형부 위치의 변동을 유발한다. 타이어 공기압 검출기는 변동이 허용 가능한 범위 내에 남아 있는지를 판정함으로써 차륜 위치 검출을 수행한다.

예를 들어 도 5a에 도시된 바와 같이, 송신기(2)는 프레임이 최초 송신될 때 제1 수신각으로 위치된다. 변동 허용폭은 기어 에지 또는 치형부의 수에 대해 허용 가능한 변동을 표현하고, 제1 수신각을 중심으로 하여 180° 범위, 즉 제1 수신각에 대해 ±90° 범위에 상응하는 것으로 가정한다. 변동 허용폭은 제1 수신시에 에지의 수를 중심으로 하여 ±24개의 에지에 상응하거나 제1 수신시에 치형부의 수를 중심으로 하여 ±12개의 치형부에 상응한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 프레임 수신시에 기어 에지 또는 치형부의 수는 제1 프레임 수신시에 결정된 변동 허용폭을 만족한다. 이 경우에, 에지 또는 치형부의 수에 대응하는 차륜은 프레임을 송신하는데 사용된 차륜에 일치할 가능성이 있고 TRUE로 간주된다.

또한 이 경우에도, 변동 허용폭은 제2 프레임 수신시에 송신기(2)의 각도로서 제2 수신각을 중심으로 하여 설정되고, 제2 수신각을 중심으로 하여 180°, 즉 ±90°에 상응한다. 새로운 변동 허용폭 범위는 에지수 12 내지 48의 범위이다. 이는 전회의 변동 허용폭, 즉 제1 수신각을 중심으로 하여 180°(±90°)의 변동 허용폭과 제2 수신각을 중심으로 하여 180°(±90°)의 변동 허용폭 사이의 중첩부이다. 새로운 변동 허용폭은 새로운 중첩된 범위에 한정될 수 있다.

도 5c에 도시된 바와 같이, 제3 프레임 수신시의 기어 에지 또는 치형부의 수는 제1 및 제2 프레임 수신에 의해 결정된 변동 허용폭을 초과한다. 이 경우에, 에지 또는 치형부의 수에 대응하는 차륜은 프레임을 송신하는데 사용된 차륜과는 상이할 가능성이 있고 FALSE로 간주된다. 제3 프레임 수신시의 기어 에지 또는 치형부의 수는 제1 프레임 수신에 의해 결정된 변동 허용폭을 만족하지만 제1 및 제2 프레임 수신에 의해 결정된 변동 허용폭을 초과하더라도 FALSE로 간주된다. 이는 수신된 프레임을 송신하는데 사용된 송신기(2)가 어느 차륜(5a 내지 5d)에 부착되는지를 판정하는 것을 가능하게 한다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 타이어 공기압 검출기는 프레임이 수신될 때마다 식별 정보로서 ID1을 포함하는 프레임에 대한 기어 에지 또는 치형부의 수를 취득한다. 타이어 공기압 검출기는 좌전륜(FL), 우전륜(FR), 좌후륜(RL) 및 우후륜(RR)과 같은 대응 차륜에 따라 취득된 정보를 저장한다. 프레임이 수신될 때마다, 타이어 공기압 검출기는 취득된 기어 에지 또는 치형부의 수가 변동 허용폭을 만족하는지를 판정한다. 타이어 공기압 검출기는 프레임을 송신한 송신기(2)가 장착될 가능성이 있는 후보 차륜들로부터 변동 허용폭을 만족시키지 않는 차륜을 제외한다. 차륜이 마지막으로 제외되지 않고 남아 있으면, 타이어 공기압 검출기는 이 차륜을 프레임을 송신한 송신기(2)가 장착된 차륜으로 간주하여 등록한다. 프레임이 ID1을 포함하면, 타이어 공기압 검출기는 후보들로부터 우전륜(RF), 우후륜(RR) 및 좌후륜(RL)을 이 순서로 제외한다. 타이어 공기압 검출기는 마지막으로 좌전륜(FL)을 프레임을 송신한 송신기(2)가 장착된 차륜으로 간주하여 등록한다.

도 6b 내지 도 6d에 도시된 바와 같이, 타이어 공기압 검출기는 ID1을 포함하는 프레임에 대해 동일한 프로세스를 식별 정보로서 ID2 내지 ID4를 포함하는 프레임들 상에 수행한다. 이 방식으로, 타이어 공기압 검출기는 프레임을 송신한 송신기(2)가 장착된 차륜을 특정할 수 있다. 타이어 공기압 검출기는 송신기(2)가 장착된 모든 4개의 차륜을 특정할 수 있다.

차륜의 위치가 식별되면, 위치-식별된 차륜은 그 위치가 아직 식별되지 않은 차륜에 대한 식별 정보를 포함하는 프레임을 사용하여 차륜 위치 검출 중에 후보 차륜으로부터 제외된다.

도 7d에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 식별 정보로서 ID4를 포함하는 프레임을 송신하는데 사용된 송신기(2)는 먼저 우후륜(RR)에 부착되는 것으로서 식별될 수 있다. 이 경우에, 우후륜(RR)은 다른 식별 정보를 포함하는 프레임을 사용하여 차륜 위치 검출 중에 프레임을 송신하는데 사용된 송신기(2)가 장착된 후보 차륜으로부터 제외된다. 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 단지 좌전륜(FL), 우전륜(FR) 및 좌후륜(RL)만이 식별 정보로서 ID1 내지 ID3을 포함하는 프레임을 송신하는데 사용된 송신기(2)가 장착된 후보 차륜인 것으로 가정하여, 차륜 위치 검출이 계속된다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 식별 정보로서 ID2를 포함하는 프레임을 송신하는데 사용된 송신기(2)는 우전륜(FR)에 부착되는 것으로서 식별될 수 있다. 이 경우에, 우전륜(FR)은 또한 다른 식별 정보를 포함하는 프레임을 사용하여 차륜 위치 검출 중에 프레임을 송신하는데 사용된 송신기(2)가 장착된 후보 차륜으로부터 제외된다. 도 7a 및 도 7c에 도시된 바와 같이, 단지 좌전륜(FL) 및 좌후륜(RL)만이 식별 정보로서 ID1 및 ID3을 포함하는 프레임을 송신하는데 사용된 송신기(2)가 장착된 후보 차륜인 것으로 가정하여, 차륜 위치 검출이 계속된다.

도 7c에 도시된 바와 같이, 식별 정보로서 ID3을 포함하는 프레임을 송신하는데 사용된 송신기(2)는 좌후륜(RL)에 부착되는 것으로서 식별될 수 있다. 이 경우에, 좌후륜(RL)은 또한 다른 식별 정보를 포함하는 프레임을 사용하여 차륜 위치 검출 중에 프레임을 송신하는데 사용된 송신기(2)가 장착된 후보 차륜으로부터 제외된다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 단지 좌전륜(FL)만이 식별 정보로서 ID1을 포함하는 프레임을 송신하는데 사용된 송신기(2)가 장착된 후보 차륜인 것으로 가정하여, 차륜 위치 검출이 계속된다. 이 시점에, 식별 정보로서 ID3을 포함하는 프레임을 송신하는데 사용된 송신기(2)는 좌후륜(RL)에 부착되는 것으로서 식별될 수 있다.

전술된 바와 같이, 프레임은 어느 차륜(5a 내지 5d)에 송신기(2)가 부착되는지를 특정한다. 마이크로컴퓨터(33)는 송신기(2)가 부착되는 차륜의 위치와 연계하여 프레임을 송신하는데 사용된 송신기(2)에 대한 ID 정보를 저장한다.

TPMS-ECU(3)는 차속이 소정값에 도달할 때 송신된 프레임을 수신한다. TPMS-ECU(3)는 이에 의해 수신 타이밍에 기어 정보를 저장한다. TPMS-ECU(3)는 차속이 차량이 정지하는지 여부를 판정하기 위한 소정값(예를 들어, 5 km/h) 이하로 될 때 현존 기어 정보를 폐기한다. 차량이 재차 주행하기 시작할 때, 타이어 공기압 검출기는 전술된 바와 같이 차량 위치 검출을 새롭게 수행한다.

차륜 위치 검출을 수행한 후에, 타이어 공기압 검출기는 타이어 공기압 검출을 수행한다. 구체적으로, 각각의 송신기(2)는 타이어 공기압 검출 중에 소정 사이클에 프레임을 송신한다. TPMS-ECU(3)는 송신기(2)가 프레임을 송신할 때마다 4개의 차륜에 대한 프레임을 수신한다. 각각의 프레임 내에 저장된 ID 정보에 기초하여, TPMS-ECU(3)는 어느 송신기(2)가 프레임을 송신한 차륜(5a 내지 5d)에 부착되어 있는지를 판정한다. TPMS-ECU(3)는 타이어 공기압에 대한 정보에 따라 차륜(5a 내지 5d)의 타이어 공기압을 검출한다. TPMS-ECU(3)는 이에 의해 차륜(5a 내지 5d)의 타이어 공기압의 감소를 검출하고, 어느 차륜(5a 내지 5d)이 타이어 공기압을 감소시키는지를 판정할 수 있다. TPMS-ECU(3)는 타이어 공기압의 감소를 계기(4)에 통지한다. 계기(4)는 차륜(5a 내지 5d) 중 임의의 차륜을 특정하면서 타이어 공기압의 감소를 표현하는 지시를 제공한다. 계기(4)는 이에 의해 특정 차륜 상의 타이어 공기압의 감소를 운전자에게 통지한다.

전술된 바와 같이, 차륜 위치 검출기는 차륜(5a 내지 5d)과 함께 회전하는 기어(12a 내지 12d)의 치형부의 통과를 검출하는 차륜 속도 센서(11a 내지 11d)로부터의 검출 신호에 기초하여 기어(12a 내지 12d)의 치형부 위치를 지시하는 기어 정보를 취득한다. 변동 허용폭은 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 치형부 위치에 기초하여 설정된다. 변동 허용폭이 설정된 후에, 차륜은 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 변동 허용폭을 초과하는 치형부 위치를 지시할 수도 있다. 차륜 위치 검출기는 프레임을 송신한 송신기(2)가 장착된 가능성이 있는 후보 차륜들로부터 해당 차륜을 제외한다. 차륜 위치 검출기는 나머지 차륜을 프레임을 송신한 송신기(2)가 장착된 차륜으로서 등록한다. 차륜 위치 검출기는 대량의 데이터를 사용하지 않고 차륜 위치를 특정할 수 있다.

차륜의 위치가 식별되면, 차륜은 그 위치가 식별되지 않은 차륜에 대한 식별 정보를 포함하는 프레임을 사용하여 차륜 위치 검출로부터 제외된다. 차륜 위치가 식별될 때마다, 그 위치가 식별되지 않는 차륜에 대한 식별 정보를 포함하는 프레임을 사용하여 차륜 위치 검출 중에 후보 차륜을 좁히는 것이 가능하다. 차륜 위치 검출을 위해 요구된 시간이 더 단축될 수 있다.

새로운 변동 허용폭은 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 치형부 위치에 기초하는 변동 허용폭과 이전의 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 설정된 변동 허용폭 사이의 중첩부를 취한다. 새로운 변동 허용폭은 중첩부에 제한될 수 있다. 따라서, 차륜 위치 검출기는 차륜 위치를 신속하고 정확하게 특정할 수 있다.

프레임은 차속이 소정값을 초과할 때 송신된다. 가속도 센서(22)는 차륜(5a 내지 5d)에서 송신기(2)의 위치를 검출한다. 차륜 위치 검출기는 차륜 위치 검출이 단지 차량(1)이 주행을 시작한 후에만 가능하더라도 차량(1)이 주행을 시작한 직후에 차륜 위치 검출을 수행할 수 있다. 차륜 위치 검출은 트리거 장치로부터 수신된 신호 출력의 강도에 기초하는 차륜 위치 검출과는 달리 트리거 장치의 필요 없이 가능하다.

(다른 실시예)

전술된 실시예는 프레임이 수신될 때마다 변동 허용폭을 변경하여, 따라서 변경 허용폭을 점진적으로 제한한다. 변동 허용폭은 항상 치형부 위치를 중심으로 하여 설정된다. 치형부 위치를 중심으로 하여 설정된 변동 허용폭을 변경하는 것이 가능하다. 예를 들어, 치형부 위치의 변동은 차속이 증가함에 따라 증가할 수도 있다. 변동 허용폭은 차속이 증가함에 따라 변동 허용폭을 증가시킴으로써 더 적절하게 설정될 수 있다. 가속도를 검출하기 위해 가속도 센서(22)를 위한 샘플링 사이클을 증가시키는 것은 가속도 센서(22)가 지정된 각도에 도달할 때 타이밍 검출 정확도를 열화시킨다. 변동 허용폭은 이에 따라 변동 허용폭을 변화시킴으로써 더 적절하게 설정될 수 있다. 이 경우에, 송신기(2)는 예를 들어 샘플링 사이클을 계속 추적한다. 송신기(2)는 변동 허용폭 크기를 결정하는 데이터를 포함하는 프레임을 송신할 수 있다.

전술된 실시예는 가속도 센서(22)가 각각의 차륜(5a 내지 5d)의 중심축에 대해 상부를 향해 위치될 때 0°의 각도로 프레임을 송신한다. 그러나, 이는 단지 예일뿐이다. 0°의 각도는 단지 원주방향으로 차륜의 임의의 위치에서 보장되기만 하면 된다.

전술된 실시예에 따르면, TPMS-ECU(3)는 브레이크 ECU(10)로부터 기어 정보를 취득한다. 그러나, 다른 ECU는 TPMS-ECU(3)가 기어 정보로서 기어 치형부 에지 또는 치형부의 수를 취득할 수 있기 때문에 기어 정보를 취득할 수 있다. 차륜 속도 센서(11a 내지 11d)로부터의 검출 신호는 검출 신호로부터 기어 치형부 에지 또는 치형부의 수를 취득하도록 입력될 수도 있다. 전술된 실시예에 따르면, TPMS-ECU(3) 및 브레이크 ECU(10)는 개별 ECU로서 구성되지만, 일체형 ECU로서 구성될 수도 있다. 이 경우에, ECU는 차륜 속도 센서(11a 내지 11d)로부터 검출 신호를 직접 공급받고, 검출 신호로부터 기어 치형부 에지 또는 치형부의 수를 취득한다. 이 경우, 기어 치형부 에지 또는 치형부의 수는 항상 취득될 수 있다. 차륜 위치 검출은 소정 사이클에 정보를 취득하는 경우와는 달리 프레임 수신 타이밍에만 기어 정보에 기초하여 수행될 수 있다.

전술된 실시예는 4개의 차륜(5a 내지 5d)을 갖는 차량(1)에 제공된 차륜 위치 검출기를 설명하고 있지만, 본 발명은 더 많은 차륜을 갖는 차량에도 적용 가능하다.

전술된 실시예에 따르면, 차륜 위치 검출기는 기어 정보에 기초하여 차륜 위치를 특정한다. 이를 행하기 위해, 차륜 위치 검출기는 치형부 위치에 기초하여 변동 허용폭을 설정하고 치형부 위치가 변동 허용폭을 만족하는지 여부에 기초하여 차륜 위치를 특정한다. 차륜 위치 검출기는 전회의 변동 허용폭과 금회의 변동 허용폭 사이의 중첩을 설정하여 새로운 변동 허용폭을 설정하고 이에 의해 변동 허용폭을 제한한다. 이는 더 짧은 시간 기간 내에 차륜 위치를 특정할 수 있게 한다. 변동 허용폭을 제한하지 않고, 차륜 위치 검출기는 전술된 바와 같이 프레임 수신 타이밍에 치형부 위치를 정확하게 요구할 수 있고 짧은 시간 기간 내에 차륜 위치를 정확하게 특정할 수 있다.

본 발명에 따르면, 차륜 속도 센서(11a 내지 11d)는 단지 차륜(5a 내지 5d)과 함께 회전하는 기어의 치형부의 통과를 검출하기만 하면 된다. 따라서, 기어는 단지 도전성 외주부를 갖는 치형부와 치형부들 사이의 부분을 교대함으로써 상이한 자기 저항을 제공하도록 구성되기만 하면 된다. 기어는 그 외주부가 오목한 외연부로서 구성되는 일반적인 구조에 한정되는 것은 아니고, 도전성 돌기와 비도전성 공간의 연속부를 형성한다. 기어는 예를 들어 그 외주부가 도전성 부분과 비도전성 절연체로서 구성되는 회전자 스위치를 포함한다[JP-A-평10(1998)-048233 참조].

상기 개시 내용은 이하의 태양들을 갖는다.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 차체에 장착된 타이어를 각각 포함하는 복수의 차륜을 갖는 차량에 사용된 차륜 위치 검출기이며, 차륜 위치 검출기는 각각의 차륜에 배열되고, 고유 식별 정보를 포함하는 프레임을 생성하여 송신하기 위한 제1 제어부를 포함하는 송신기와, 차체에 배열되고, 수신 시간에 수신 안테나를 통해 차륜 중 하나의 송신기로부터 송신된 프레임을 수신하고, 프레임 내의 특정 식별 정보에 따라 차륜들 중 하나를 특정하는 차륜 위치 검출을 수행하고 차륜 중 하나와 고유 식별 정보 사이의 관계를 저장하기 위한 제2 제어부를 포함하는 수신기를 포함한다. 각각의 송신기는 송신기를 장착한 각각의 차륜의 회전에 따라 변하는 중력 가속도 성분을 갖는 가속도에 대응하는 검출 신호를 출력하는 가속도 센서를 더 포함한다. 각각의 차륜에서 송신기의 제1 제어부는 가속도 센서로부터의 검출 신호 내의 중력 가속도 성분에 기초하여 송신기의 각도를 검출한다. 각각의 차륜은 차륜의 중심으로서 중심축을 갖고, 차륜의 원주의 미리 정해진 위치가 0도 위치로서 언급되고, 송신기의 각도는 송신기, 중심 및 0도 위치에 의해 규정된다. 각각의 차륜에서 송신기는 송신기의 각도가 소정 송신값에 도달할 때마다 프레임을 반복적으로 송신한다. 차륜 위치 검출기는 차륜과 연계하여 회전하는 기어의 치형부를 검출하는 각각의 차륜을 위한 차륜 속도 센서를 더 포함한다. 각각의 차륜의 기어는 외주부를 갖고, 이 외주부는 도전성 부분으로서 치형부 및 치형부 사이의 복수의 중간 부분을 제공하여 도전성 부분 및 중간 부분이 외주부를 따라 교대로 배열되게 되고, 치형부의 자기 저항은 중간부의 자기 저항과는 상이하다. 제2 제어부는 차륜 속도 센서로부터 검출 신호에 기초하여 기어의 치형부 위치를 지시하는 기어 정보를 취득한다. 제2 제어부는 수신기가 프레임을 수신할 때 치형부 위치에 기초하여 변동 허용폭을 설정한다. 제2 제어부는 변동 허용폭이 설정된 후에 수신기가 프레임을 수신할 때 치형부 위치가 변동 허용폭 내에 배치되지 않는 특정 차륜을, 프레임을 송신하는 송신기를 장착한 차륜 중 하나의 후보로부터 제외한다. 제2 제어부는 남아 있는 차륜을 프레임을 송신하는 송신기를 장착한 차륜 중 하나로서 등록한다. 제2 제어부는 제2 제어부가 프레임을 송신하는 송신기를 장착한 차륜들 중 하나를 식별할 때 차륜들 중 하나로서 식별된 차륜을, 다른 프레임을 송신하는 송신기를 장착한 차륜의 후보로부터 제외함으로써 차륜 위치 검출을 수행한다.

상기 검출기에서, 차륜은 프레임 수신 타이밍에 변동 허용폭을 초과하는 치형부 위치를 지시할 수도 있다. 차륜 위치 검출기는 프레임을 송신한 송신기가 장착될 가능성이 있는 후보 차륜으로부터 이러한 차륜을 제외할 수 있다. 차륜 위치 검출기는 대량의 데이터를 사용하지 않고 차륜 위치를 특정할 수 있다. 차륜의 위치가 식별되면, 차륜은 그 위치가 식별되지 않은 차륜에 대한 식별 정보를 포함하는 프레임을 사용하여 차륜 위치 검출로부터 제외된다. 차륜 위치가 식별될 때마다, 그 위치가 식별되지 않은 차륜에 대한 식별 정보를 포함하는 프레임을 사용하여 차륜 위치 검출 중에 후보 차륜을 좁히는 것이 가능하다. 차륜 위치 검출을 위해 요구된 시간이 더 단축될 수 있다.

대안적으로, 제2 제어부는 수신기가 프레임을 수신할 때마다 변동 허용폭을 변화시킬 수도 있다. 제2 제어부는 수신기가 새로운 프레임을 수신할 때 다른 치형부 위치에 기초하여 다른 변동 허용폭을 설정한다. 제2 제어부는 변동 허용폭과 다른 변동 허용폭 사이의 중첩부에 의해 제공된 새로운 변동 허용폭으로 변동 허용폭을 변화시킨다. 제2 제어부는 수신 시간에 상이한 송신 각도로 송신된 치형부 위치를, 동일한 송신 각도를 갖는 치형부 위치가 되도록 보정한다. 제2 제어부는 동일한 송신 각도를 갖는 보정된 치형부 위치가 변동 허용폭 내에 배치되는지 여부를 판정함으로써, 프레임을 송신하는 송신기를 장착한 차륜들 중 하나를 특정한다. 이 경우에, 차륜은 프레임 수신 타이밍에 변동 허용폭을 초과하는 치형부 위치를 지시할 수도 있다. 차륜 위치 검출기는 프레임을 송신한 송신기가 장착된 가능성이 있는 후보 차륜들로부터 이러한 차륜을 제외할 수 있다. 차륜 위치 검출기는 대량의 데이터를 사용하지 않고 차륜 위치를 특정할 수 있다. 새로운 변동 허용폭이 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 치형부 위치에 기초하는 변동 허용폭과 이전의 프레임을 수신하기 위한 타이밍에 설정된 변동 허용폭 사이의 중첩부를 취한다. 새로운 변동 허용폭은 중첩부에 제한될 수 있다. 따라서, 차륜 위치 검출기는 차륜 위치를 신속하고 정확하게 특정할 수 있다.

대안적으로, 제2 제어부는 차속이 증가함에 따라 변동 허용폭의 범위를 증가시킬 수도 있다. 이 경우에, 치형부 위치의 변동은 차속이 증가함에 따라 증가할 수도 있다. 변동 허용폭은 차속이 증가함에 따라 변동 허용폭을 증가시킴으로써 더 적절하게 설정될 수 있다.

대안적으로, 제1 제어부는 제2 제어부에 의해 설정된 변동 허용폭의 범위를 결정하는 데이터를 더 포함하는 프레임을 송신할 수도 있다. 이 경우에, 가속도를 검출하기 위해 가속도 센서에 대한 샘플링 사이클을 증가시키는 것은 송신기가 소정 각도에 도달할 때 타이밍 검출 정확도를 열화시킨다. 변동 허용폭은 이에 따라 변동 허용폭을 변화시킴으로써 더 적절하게 설정될 수 있다. 송신기는 예를 들어 샘플링 사이클을 계속 추적한다. 송신기는 전술된 효과를 제공하기 위해 변동 허용폭 크기를 결정하는 데이터를 포함하는 프레임을 송신할 수 있다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 타이어 공기압 검출기는 본 발명의 제1 태양에 따른 차륜 위치 검출기를 포함한다. 각각의 차륜의 송신기는 타이어의 타이어 공기압에 대응하는 검출 신호를 출력하기 위한 감지부를 더 포함한다. 각각의 차륜의 제1 제어부는 타이어 공기압에 대한 정보를 취득하기 위해 감지부로부터 검출 신호를 처리하고, 송신기는 타이어 공기압에 대한 정보를 프레임 내에 저장하고, 프레임을 수신기에 송신한다. 수신기 내의 제2 제어부는 타이어 공기압에 대한 정보에 기초하여 각각의 차륜 상의 타이어의 타이어 공기압을 검출한다.

상기 검출기에서, 차륜 위치가 식별될 때마다, 그 위치가 식별되지 않은 차륜에 대한 식별 정보를 포함하는 프레임을 사용하여 차륜 위치 검출 중에 후보 차륜을 좁히는 것이 가능하다. 차륜 위치 검출을 위해 요구되는 시간이 더 단축될 수 있다.

본 발명이 그 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 이 실시예들 및 구성들에 한정되는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다. 본 발명은 다양한 수정 및 등가 배열을 커버하도록 의도된다. 게다가, 더 많은, 적은 또는 단지 단일의 요소를 포함하는 다양한 조합 및 구성, 다른 조합 및 구성이 또한 본 발명의 사상 및 범주 내에 있다.

Claims (5)

1. 차체에 장착된 타이어를 각각 포함하는 복수의 차륜을 갖는 차량용 차륜 위치 검출기이며,
   각각의 차륜에 배열되고, 고유 식별 정보를 포함하는 프레임을 생성하여 송신하기 위한 제1 제어부를 포함하는 송신기와,
   차체에 배열되고, 수신 시간에 수신 안테나를 통해 차륜 중 하나의 송신기로부터 송신된 프레임을 수신하고, 프레임 내의 고유 식별 정보에 따른 차륜 중 하나를 특정하는 차륜 위치 검출을 수행하고 차륜 중 하나와 고유 식별 정보 사이의 관계를 저장하기 위한 제2 제어부를 포함하는 수신기를 포함하고,
   각각의 송신기는 송신기를 장착한 각각의 차륜의 회전에 따라 변하는 중력 가속도 성분을 갖는 가속도에 대응하는 검출 신호를 출력하는 가속도 센서를 더 포함하고,
   각각의 차륜에서 송신기의 제1 제어부는 가속도 센서로부터의 검출 신호 내의 중력 가속도 성분에 기초하여 송신기의 각도를 검출하고,
   각각의 차륜은 차륜의 중심으로서 중심축을 갖고, 차륜의 원주의 미리 정해진 위치가 0도 위치로서 언급되고, 송신기의 각도는 송신기, 중심 및 0도 위치에 의해 규정되고,
   각각의 차륜에서 송신기는 송신기의 각도가 소정 송신값에 도달할 때마다 프레임을 반복적으로 송신하고,
   상기 차륜 위치 검출기는,
   차륜과 연계하여 회전하는 기어의 치형부를 검출하는 각각의 차륜을 위한 차륜 속도 센서를 더 포함하고,
   각각의 차륜의 기어는 외주부를 갖고, 상기 외주부는 도전성 부분으로서 치형부 및 치형부 사이의 복수의 중간 부분을 제공하여 도전성 부분 및 중간 부분이 외주부를 따라 교대로 배열되게 되고, 치형부의 자기 저항은 중간 부분의 자기 저항과는 상이하고,
   제2 제어부는 차륜 속도 센서로부터 검출 신호에 기초하여 기어의 치형부 위치를 지시하는 기어 정보를 취득하고,
   제2 제어부는 수신기가 프레임을 수신할 때 치형부 위치에 기초하여 변동 허용폭을 설정하고,
   제2 제어부는 변동 허용폭이 설정된 후에 수신기가 프레임을 수신할 때 치형부 위치가 변동 허용폭 내에 배치되지 않는 특정 차륜을, 프레임을 송신하는 송신기를 장착한 차륜 중 하나의 후보로부터 제외하고,
   제2 제어부는 남아 있는 차륜을 프레임을 송신하는 송신기를 장착한 차륜 중 하나로서 등록하고,
   상기 제2 제어부는 제2 제어부가 프레임을 송신하는 송신기를 장착한 차륜 중 하나를 식별할 때 차륜 중 하나로서 식별된 차륜을, 다른 프레임을 송신하는 송신기를 장착한 차륜의 후보로부터 제외함으로써 차륜 위치 검출을 수행하는 차륜 위치 검출기.
2. 제1항에 있어서,
   제2 제어부는 수신기가 프레임을 수신할 때마다 변동 허용폭을 변화시키고,
   제2 제어부는 수신기가 새로운 프레임을 수신할 때 다른 치형부 위치에 기초하여 다른 변동 허용폭을 설정하고,
   제2 제어부는 변동 허용폭과 다른 변동 허용폭 사이의 중첩부에 의해 제공된 새로운 변동 허용폭으로 변동 허용폭을 변화시키고
   상기 제2 제어부는 수신 시간에 상이한 송신 각도로 송신된 치형부 위치를, 동일한 송신 각도를 갖는 치형부 위치가 되도록 보정하고,
   상기 제2 제어부는 동일한 송신 각도를 갖는 보정된 치형부 위치가 변동 허용폭 내에 배치되는지 여부를 판정함으로써, 프레임을 송신하는 송신기를 장착한 차륜 중 하나를 특정하는 차륜 위치 검출기.
3. 제1항에 있어서, 제2 제어부는 차속이 증가함에 따라 변동 허용폭의 범위를 증가시키는 차륜 위치 검출기.
4. 제1항에 있어서, 제1 제어부는 제2 제어부에 의해 설정된 변동 허용폭의 범위를 결정하는 데이터를 더 포함하는 프레임을 송신하는 차륜 위치 검출기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 차륜 위치 검출기를 포함하는 타이어 공기압 검출기이며,
   각각의 차륜의 송신기는 타이어의 타이어 공기압에 대응하는 검출 신호를 출력하기 위한 감지부를 더 포함하고,
   각각의 차륜의 제1 제어부는 타이어 공기압에 대한 정보를 취득하기 위해 감지부로부터 검출 신호를 처리하고, 송신기는 타이어 공기압에 대한 정보를 프레임 내에 저장하고, 프레임을 수신기에 송신하고,
   수신기 내의 제2 제어부는 타이어 공기압에 대한 정보에 기초하여 각각의 차륜 상의 타이어의 타이어 공기압을 검출하는 타이어 공기압 검출기.

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