KR101597893B1 - 타이어 위치 판정 시스템 - Google Patents

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가츠히데 구마가이
마사노리 고스기
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가부시키가이샤 도카이리카덴키세이사쿠쇼
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Abstract

타이어 ID 의 등록에 드는 수고를 줄일 수 있는 타이어 위치 판정 시스템을 제공한다.
ID 가등록부 (23) 는, 오토 로케이션의 실행 전, TPMS 수신기 (12) 로 수신 가능한 타이어 ID 를 모두 가등록한다. 본등록 실행부 (25) 는, 가등록된 타이어 ID 만 본등록의 대상으로 한다. 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 는, 오토 로케이션의 소정의 제 1 타이밍에 있어서, 피크 위치일 때, 피크 ID 전파 (Sid) 를 송신한다. 본등록 실행부 (25) 는, 각 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신했을 때의 차축 회전수로부터, 제 1 판정 타이밍에 있어서의 각 타이어 ID 의 검출기 각도를 산출한다. 시간적으로 떨어진 이후의 제 2 판정 타이밍에서도, 동일한 처리에 의해 각 타이어 ID 의 검출기 각도를 산출하고, 2 타이밍 사이의 검출기 각도로부터 검출기 회전각을 산출한다. 본등록 실행부 (25) 는, 2 타이밍 사이의 검출기 회전각과 차축 회전각을 비교함으로써, 각 타이어 위치를 판정한다.

Description

타이어 위치 판정 시스템{SYSTEM FOR DETERMINING TIRE LOCATION}
본 발명은, 차량에 있어서 각 타이어의 위치를 판정하는 타이어 위치 판정 시스템에 관한 것이다.
종래, 타이어 공기압을 검출하여 무선 송신하는 타이어 공기압 검출기를 각 타이어에 장착해 두고, 타이어 공기압 검출기로부터 송신된 타이어 공기압 신호를 차체의 수신기로 수신하여, 각 타이어의 공기압을 감시하는 직접식의 타이어 공기압 감시 시스템이 주지이다. 이 종류의 타이어 공기압 감시 시스템에 있어서, 저압 타이어를 검출했을 때에 타이어 위치를 대응시켜 통지하는 것이면, 각 타이어 ID 를 미리 타이어 위치를 대응시켜 수신기에 등록해 둘 필요가 있다 (특허문헌 1 등 참조).
일본 공개특허공보 2012-224230호
그런데, 예를 들어 계절마다 사용하는 타이어를 변경한다고 되면, 타이어 교환시, 수신기에 타이어 ID 를 재등록할 필요가 있다. 따라서, 이 등록의 변경 작업이 수고가 되는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 타이어 ID 의 등록에 드는 수고를 줄일 수 있는 타이어 위치 판정 시스템을 제공하는 것에 있다.
상기 문제점을 해결하는 타이어 위치 판정 시스템은, 각 타이어에 장착된 타이어 공기압 검출기로부터, 적어도 공기압 데이터 및 타이어 ID 가 연관된 제 1 전파를 송신시키고, 차체에 설치된 수신기로 당해 제 1 전파를 수신하고, 각 타이어의 타이어 공기압을 감시하는 타이어 공기압 감시 기능의 1 기능이며, 상기 타이어의 위치를 판정하는 구성에 있어서, 상기 수신기로 수신 가능한 상기 타이어 공기압 검출기의 타이어 ID 를 수집하여, 당해 타이어 ID 를 상기 수신기의 메모리에 가등록하는 ID 가등록부와, 상기 타이어 공기압 검출기가 타이어 회전 방향의 특정 위치에 위치한 것을 알 수 있는 제 2 전파를 각 타이어 공기압 검출기로부터 송신시키고, 당해 제 2 전파를 상기 수신기로 수신하고, 각 차축의 회전이 검출 가능한 차축 회전 검출부로부터, 각 타이어 공기압 검출기가 상기 특정 위치를 취할 때의 차축 회전 정보를 상기 특정 위치마다 복수 취득하고, 어느 ID 가 상기 차축 회전 정보의 어느 것과 동기하고 있는지를 확인함으로써, 상기 타이어 ID 와 차축을 연관지어 타이어 위치를 판정하는 ID 등록부를 구비한다.
본 구성에 의하면, ID 가등록부는, 수신기에 있어서 수신 가능한 타이어 ID 를 모두 가등록한다. ID 등록부는, 어느 ID 가 상기 차축 회전 정보의 어느 것과 동기하고 있는지를 확인함으로써, 상기 타이어 ID 와 차축을 연관지어 타이어 위치를 판정하고, 이 판정에 있어서, 가등록된 타이어 ID 만 등록의 대상으로 하여, 타이어 ID 의 등록 동작을 실행한다. 이와 같이, 수신기가 타이어 ID 의 등록을 스스로 자동으로 실시하므로, 타이어 ID 의 등록을 사용자가 스스로 실시하지 않아도 된다. 따라서, 예를 들어 타이어를 교환할 때마다 타이어 ID 를 수신기에 재등록해야 되는 번거로움을 해소하는 것이 가능해진다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 가등록된 타이어 ID 중, 차량이 주행을 개시한 후에도 계속해서 타이어 ID 를 수신할 수 있는지의 여부를 확인함으로써, 가등록 ID 를 축소하는 ID 후보 축소부를 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 가등록 ID 중, 등록 대상이 될 수 있는 타이어 ID 를 축소하는 것이 가능해지므로, 타이어 위치의 등록 정밀도의 향상에 유리해진다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 ID 가등록부는, 상기 가등록의 동작을, 어느 특정한 일정 시간 동안만 실행하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 타이어 ID 를 가등록하는 기간을 한정하므로, 불필요한 타이어 ID 를 가등록하는 상황이 생기기 어려워진다. 따라서, 타이어 ID 를 등록하는데 있어서, 가등록을 위한 메모리 용량을 경감하는데 유리해진다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 ID 가등록부는, 상기 ID 등록부가 동작을 실행하지 않는 시간대에 있어서, 상기 가등록의 동작을 실행하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 가등록의 시간대를 길게 취하므로, 가등록해야 할 타이어 ID 의 누락을 발생하기 어렵게 하는 것이 가능해진다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 ID 등록부는, 상기 ID 후보 축소부에 의한 후보의 축소로부터 누락된 타이어 ID 여도, 차량 주행 중, 당해 타이어 ID 를 정기 또는 부정기로 수신할 수 있는 것을 확인할 수 있으면, 그 타이어 ID 를 스페어 타이어의 ID 로서 상기 수신기에 본 등록하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 차량의 주행/비주행에 관계없이 회전하지 않고 단순히 쌓여 있을 뿐인 스페어 타이어 등의 타이어여도, 타이어 ID 도 수신기에 등록하는 것이 가능해진다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 ID 등록부는, 타이어 위치의 판정이 끝난 후, 계속해서 동일한 판정 결과가 얻어지는 것을 확인할 수 있었을 때, 판정 결과로서 얻은 타이어 위치를 상기 수신기에 본등록하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 타이어 위치 판정에 의해 산출된 타이어 위치가 정확한지의 여부를 확인하는 것이 가능해지므로, 타이어 위치의 판정 정밀도의 확보에 한층 기여한다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 ID 등록부는, 상기 타이어 공기압 검출기에 형성되고, 당해 타이어 공기압 검출기에 형성된 중력 검출부의 검출 신호를 기초로, 당해 타이어 공기압 검출기가 상기 특정 위치에 위치하는 것을 검출하는 특정 위치 검출부와, 상기 타이어 공기압 검출기에 형성되고, 상기 타이어 공기압 검출기가 상기 특정 위치에 위치했을 때, 상기 제 2 전파를 상기 타이어 공기압 검출기로부터 송신시키는 특정 위치 통지부와, 상기 수신기에 형성되고, 어느 제 1 판정 타이밍 때, 상기 타이어가 1 회전하는 동안에 각 타이어 공기압 검출기로부터 송신되는 상기 제 2 전파를 수신할 때마다, 각 차축의 상기 차축 회전 정보를 판독하고, 당해 차축 회전 정보를 기초로 상기 제 1 판정 타이밍에 있어서의 각 타이어 ID 의 검출기 각도를 산출함과 함께, 그 이후의 제 2 판정 타이밍 때, 동일하게 상기 검출기 각도를 산출하고, 이들의 차로부터 검출기 회전각을 상기 타이어 ID 마다 산출하고, 상기한 2 개의 타이밍의 사이에 각 차축이 취하는 차축 회전각과 당해 검출기 회전각을 비교함으로써, 타이어 위치를 판정하는 본등록 실행부를 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 타이어 공기압 검출기가 특정 위치에 위치했을 때에 전파 송신시켜 타이어 위치를 판정하는 방식이므로, 가령 차량이 주행 중이어도, 타이어 위치를 판정하는 것이 가능해진다. 따라서, 타이어 위치 판정을 언제 실시하는지의 자유도가 증가하고, 주행 개시 후, 타이어 위치 판정을 조기에 완료하는데 유리해진다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 타이어 공기압 검출기의 중력 검출부에서 검출된 검출 신호를 기초로 상기 타이어 공기압 검출기의 각도에 준하는 특성치가 산출 가능하고, 차량의 이그니션 스위치가 오프일 때의 상기 타이어 공기압 검출기의 제 1 특성치와, 상기 이그니션 스위치가 온으로 전환된 후의 상기 타이어 공기압 검출기의 제 2 특성치를 취득하는 특성치 취득부와, 상기 제 1 특성치와 상기 제 2 특성치를 비교하는 특성치 비교부와, 상기 특성치 비교부의 비교 결과를 기초로 상기 타이어의 장착 위치의 변경 유무를 판단하고, 당해 판단 결과에 기초하여 상기 타이어 공기압 감시 기능의 동작을 제어하는 동작 제어부를 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 예를 들어 이그니션 스위치의 오프 중에 타이어 위치를 변경한 것이면, 이그니션 스위치를 온으로 재차 전환한 때에는, 타이어 공기압 검출기의 타이어 회전 방향의 위치가 변화되어 있을 가능성이 높다. 그래서, 본 구성의 경우, 이그니션 스위치가 오프로 전환되었을 때의 제 1 특성치와, 이그니션 스위치가 오프에서 온으로 전환되었을 때의 제 2 특성치를 비교하여, 이들이 일치하지 않으면, 이그니션 스위치의 오프/온의 전후에서 타이어 장착 위치에 변경이 발생했다고 판단한다. 따라서, 이그니션 스위치의 오프/온으로 전환되었을 때, 타이어 장착 위치의 변경 유무를 바로 판단하는 것이 가능하다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 ID 등록부는, 상기 타이어 공기압 검출기에 형성되고, 당해 타이어 공기압 검출기에 형성된 중력 검출부의 검출 신호를 기초로, 당해 타이어 공기압 검출기가 상기 특정 위치에 위치하는 것을 검출하는 특정 위치 검출부와, 상기 타이어 공기압 검출기에 형성되고, 어느 특정한 타이밍 때에 상기 제 2 전파를 상기 타이어 공기압 검출기로부터 송신시키는 특정 위치 통지부와, 상기 타이어 ID 마다 상기 차축 회전 정보의 통계를 취함으로써, 상기 타이어 ID 마다 각 차축의 차축 회전 정보의 분포를 산출하고, 이 분포를 기초로 타이어 ID 및 차축의 동기를 확인하여, 타이어 위치를 판정하는 본등록 실행부를 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 차축 회전 정보의 하나 하나를 개별 데이터로서 취급하여 타이어 위치를 판정하므로, 단시간 동안에 타이어 위치 판정에 필요한 데이터를 많이 수집하는 것이 가능해진다. 이것은, 타이어 위치 판정에 걸리는 시간이 짧게 끝나는데 유리해진다. 따라서, 단시간에 정밀도 좋게 타이어 위치를 판정하는 것이 가능해진다.
본 발명에 의하면, 타이어 ID 의 등록에 드는 수고를 줄일 수 있다.
도 1 은, 제 1 실시형태의 타이어 위치 판정 시스템의 구성도.
도 2 는, 타이어 공기압 검출기로 검출하는 중력 분력의 개념도.
도 3 (a), (b) 는 검출기 회전각의 산출 방식의 설명도.
도 4 는, 차축 회전각을 설명하는 펄스 파형도.
도 5 는, 타이어 ID 의 가등록의 개요를 나타내는 설명도.
도 6 은, 타이어 위치 판정시에 제 1 판정 타이밍에서 실행되는 플로우차트.
도 7 은, 타이어 위치 판정시에 제 2 판정 타이밍에서 실행되는 플로우차트.
도 8 은, 타이어 위치 판정의 로직을 정리한 표.
도 9 는, 제 2 실시형태의 타이어 위치 판정 시스템의 개략 구성도.
도 10 은, 각 차축 회전수 센서로부터 출력되는 펄스 정보의 개념도.
도 11 은, 제 3 실시형태의 타이어 위치 판정 시스템의 구성도.
도 12 는, 타이어 위치 변경 검출 기능의 동작을 설명하는 플로우차트.
도 13 은, 제 4 실시형태의 타이어 위치 판정 시스템의 구성도.
도 14 (a), (b) 는 타이어 공기압 송신기의 통신 시퀀스도.
도 15 는, 중력 분력의 샘플링 로직의 설명도.
도 16 은, 어느 ID 에 있어서의 각 바퀴의 차축 회전 정보 (펄스 계수치) 의 분포도.
도 17 은, ID 마다 작도되는 차축 회전 정보 (펄스 계수치) 의 분포표.
도 18 은, 편차의 평균, 및 표준 편차의 산출식.
(제 1 실시형태)
이하, 타이어 위치 판정 시스템의 제 1 실시형태를 도 1 ∼ 도 8 에 따라 설명한다.
［타이어 공기압 감시 시스템의 개요］
도 1 에 나타내는 바와 같이, 차량 (1) 에는, 각 타이어 (2) (2a ∼ 2d) 의 타이어 공기압 등을 감시하는 타이어 공기압 감시 시스템 (TPMS ： Tire Pressure Monitoring System) (3) 이 설치되어 있다. 타이어 공기압 감시 시스템 (3) 은, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 에 타이어 공기압 검출기 (4) (4a ∼ 4d ： 타이어 밸브라고도 한다) 를 장착하고, 이들 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로 검출된 타이어 공기압을, 타이어 공기압 신호 (Stp) 로서 차체 (5) 에 송신하고, 차체 (5) 에 있어서 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 공기압을 감시하는 직접식이다. 또한, 타이어 공기압 신호 (Stp) 가 제 1 전파의 일례이다.
타이어 공기압 검출기 (4) 에는, 타이어 공기압 검출기 (4) 의 동작을 제어하는 컨트롤러 (6) 가 설치되어 있다. 컨트롤러 (6) 의 메모리 (7) 에는, 각 타이어 (2) 의 각 고유 ID 로서 타이어 ID (밸브 ID 라고도 한다) 가 기록되어 보존되어 있다. 타이어 공기압 검출기 (4) 에는, 타이어 공기압을 검출하는 압력 센서 (8) 와, 타이어 온도를 연출하는 온도 센서 (9) 와, 타이어 (2) 에 발생하는 가속도 (회전량) 를 검출하는 가속도 센서 (G 센서) (10) 가 설치되고, 이들이 컨트롤러 (6) 에 접속되어 있다. 컨트롤러 (6) 에는, UHF (Ultra High Fre quency) 대의 전파가 송신 가능한 송신 안테나 (11) 가 접속되어 있다. 또한, 가속도 센서 (10) 가 중력 검출부의 일례이다.
차체 (5) 에는, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 송신된 타이어 공기압 신호 (Stp) 를 수신하고, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 공기압을 감시하는 수신기 (이후, TPMS 수신기라고 기재한다) (12) 가 설치되어 있다. TPMS 수신기 (12) 에는, TPMS 수신기 (12) 의 동작을 제어하는 타이어 공기압 감시 ECU (Electronic Control Unit) (13) 와, UHF 전파가 수신 가능한 수신 안테나 (14) 가 설치되어 있다. 타이어 공기압 감시 ECU (13) 의 메모리 (15) 에는, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 ID 가, 타이어 ID 로서 타이어 위치가 대응된 상태로 기록되어 보존되어 있다. TPMS 수신기 (12) 에는, 예를 들어 차내 인스트루먼트 패널 등에 설치된 표시부 (16) 가 접속되어 있다.
타이어 공기압 검출기 (4) 는, 타이어 (2) 가 회전 상태로 들어간 것을 가속도 센서 (10) 로부터의 검출 신호를 기초로 확인했을 때, 또는 소정의 시간 간격을 두고 정기 또는 부정기로, 타이어 공기압 신호 (Stp) 를 차체 (5) 에 송신한다. 타이어 (2) 가 회전 상태로 들어갔는지의 여부는, 가속도 센서 (10) 의 출력이 변화되었는지의 여부를 확인함으로써 판정한다. 또, 타이어 (2) 가 회전하고 있지 않다고 판단된 경우여도, 회전시와 동일하거나, 또는 그 이상의 간격에 의해 타이어 공기압 신호 (Stp) 를 송신한다.
TPMS 수신기 (12) 는, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 송신된 타이어 공기압 신호 (Stp) 를 수신 안테나 (14) 로 수신하면, 타이어 공기압 신호 (Stp) 내의 타이어 ID 를 조회하고, 이 타이어 ID 조회가 성립하면, 타이어 공기압 신호 (Stp) 내의 압력 데이터를 확인한다. TPMS 수신기 (12) 는, 압력값이 저압 임계값 이하이면, 이 저압 타이어를, 타이어 위치와 대응시켜 표시부 (16) 에 표시한다. TPMS 수신기 (12) 는, 이 타이어 공기압 판정을, 수신하는 타이어 공기압 신호 (Stp) 마다 실시하여, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 공기압을 감시한다.
［타이어 위치 판정 시스템의 구성］
도 1 에 나타내는 바와 같이, 타이어 공기압 감시 시스템 (3) 에는, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 가 전후 좌우의 어느 위치에 장착되어 있는지의 판정, 이른바 오토 로케이션을 실행하는 타이어 위치 판정 시스템 (17) 이 설치되어 있다. 타이어 위치 판정 시스템 (17) 은, 시간적으로 떨어진 제 1 판정 타이밍 (t1) 과 제 2 판정 타이밍 (t2) 에 있어서, 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 에 피크 (예를 들어 「12 시」 의 위치) 의 검출 타이밍에서 전파를 송신시켜 (t1), (t2) 의 사이의 검출기 회전각 (θa) 을 구함과 함께, (t1), (t2) 의 사이의 차축 (18) (18a ∼ 18d) 의 차축 회전각 (θb) 을 구하고, 이들을 비교함으로써, 타이어 위치를 판정한다. 또한, 피크가 특정 위치 (극) 의 일례이다.
타이어 공기압 감시 ECU (13) 에는, 각 차축 (18a ∼ 18d) 에 있어서 차축 회전수를 검출하는 차축 회전수 센서 (19) (19a ∼ 19d) 가 접속되어 있다. 차축 회전수 센서 (19a ∼ 19d) 는, 예를 들어 ABS (Antilock Brake System) 센서가 사용되고 있다. 차축 회전수 센서 (19a ∼ 19d) 는, 차축 (18a ∼ 18d) 에 설치된 복수 (예를 들어 48 개) 의 이를, 차체 (5) 측의 센싱부에서 검출함으로써, 직사각형 파상의 펄스 신호 Spl 을 타이어 공기압 감시 ECU (13) 에 출력한다. 타이어 공기압 감시 ECU (13) 는, 펄스 신호 Spl 의 상승 에지 및 하강 에지의 양방을 검출하는 경우, 타이어 1 회전당 96 펄스 (카운트값 ： 0 ∼ 95) 를 검출한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 가속도 센서 (10) 는, 타이어 공기압 검출기 (4) 에 가해지는 중력으로서, 중력 G 에 대한 차축 방향 (타이어 반경 방향) 의 중력 분력 (Gr) 을 검출한다. 중력 분력 (Gr) 은, 타이어 (2) 의 회전 궤적에 있어서, 타이어 공기압 검출기 (4) 가 피크 (지면의 「12 시」 또는 「6 시」 의 위치) 에 위치할 때, 원심력을 고려하지 않으면 「-1G」 또는 「＋1G」 를 취한다. 덧붙여서, 타이어 (2) 의 회전 궤적에 있어서, 타이어 공기압 검출기 (4) 가 지면의 「3 시」 및 「9 시」 에 위치할 때, 원심력을 고려하지 않으면 중력 분력 (Gr) 은 「0G」 를 취한다.
도 3 (a), (b) 에, 타이어 위치의 판정 로직의 원리를 도시한다. 또한, 여기서는, 우전(右前) 타이어 (2a) 와 우후(右後) 타이어 (2c) 를 예로 들어 설명한다. 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 타이어 위치 판정의 제 1 판정 타이밍 (t1) 에 있어서, 우전 타이어 공기압 검출기 (4a) 와 우후 타이어 공기압 검출기 (4c) 가 「10 도」 의 각도차, 요컨대 우전 타이어 공기압 검출기 (4a) 를 기준 (12 시의 위치) 으로 했을 때에 우후 타이어 공기압 검출기 (4c) 가 「-10 도」 를 취하고 있었다고 하자. 제 1 판정 타이밍 (t1) 에 있어서, 우전 타이어 공기압 검출기 (4a) 가 피크 검출 타이밍에서 위치 판정을 위한 전파 (예를 들어 피크 ID 전파 (Sid)) 를 송신한 후, 타이어 (2a, 2c) 가 10 도 회전했을 때, 계속해서 우후 타이어 공기압 검출기 (4c) 가 피크 검출 타이밍에서 피크 ID 전파 (Sid) 를 송신한다. 또한, 피크 ID 전파 (Sid) 가 제 2 전파의 일례이다.
TPMS 수신기 (12) 는, 제 1 판정 타이밍 (t1) 에 있어서, 우전 타이어 공기압 검출기 (4a) 로부터 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신했을 때, 및 우후 타이어 공기압 검출기 (4c) 로부터 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신했을 때의 각각에 있어서, 어느 바퀴 (대표륜 (20)) 의 차축 회전수 (Cx) 를 판독한다. 그리고, 이들 차축 회전수 (Cx) 의 차를 구하면, 제 1 판정 타이밍 (t1) 시에 2 개의 타이어 공기압 검출기 (4a, 4c) 가 이루는 각, 요컨대 (t1) 시의 검출기 각도 (θk) (제 1 검출기 각도 θk1) 가 구해진다. 검출기 각도 (θk) 는, 예를 들어 타이어 (2) 에 있어서 타이어 중심을 통과하는 연직 방향의 선에 대해, 타이어 공기압 검출기 (4) 가 타이어 회전 방향에 있어서 이루는 각이라고도 할 수 있다. 동 도면의 경우, 우전 타이어 공기압 검출기 (4a) 를 기준으로 했을 때의 우후 타이어 공기압 검출기 (4c) 의 제 1 검출기 각도 (θk1) 는, 「-10 도」 인 것을 알 수 있다. 대표륜 (20) 은, (t1) 이나 (t2) 의 1 판정 내에 있어서 내외륜차가 발생하기 어려운 후륜이 바람직하다.
계속해서, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 차량 (1) 이 선회 주행되거나 하여, 우전 타이어 (2a) 및 우후 타이어 (2c) 의 사이에 내외륜차가 발생하고, (t1) 로부터 충분히 떨어진 시간 Tu 경과 후, 우후 타이어 공기압 검출기 (4c) 의 위상이 우전 타이어 공기압 검출기 (4a) 에 대해 90 도 진행되었다고 하자. 위상이 90 도 진행된 제 2 판정 타이밍 (t2) 에 있어서, 우후 타이어 공기압 검출기 (4c) 가 피크 검출 타이밍에서 피크 ID 전파 (Sid) 를 송신한 후, 타이어 (2a, 2c) 가 80 도 회전하면, 계속해서 우전 타이어 공기압 검출기 (4a) 가 피크 검출 타이밍에 있어서 피크 ID 전파 (Sid) 를 송신한다. 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 타이어 (2) 의 회전 속도에 관계없이, 미리 정해진 주기 (예를 들어 60 초 마다), 또한 피크를 검출 타이밍에서, 피크 ID 전파 (Sid) 를 송신하는 동작을 주기적으로 취한다.
TPMS 수신기 (12) 는, 제 2 판정 타이밍 (t2) 에 있어서, 우후 타이어 공기압 검출기 (4c) 로부터 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신했을 때, 및 우전 타이어 공기압 검출기 (4a) 로부터 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신했을 때의 각각에 있어서, 어느 바퀴 (대표륜 (20)) 의 차축 회전수 (Cx) 를 판독한다. 그리고, 이들 차축 회전수 (Cx) 의 차를 구하면, 제 2 판정 타이밍 (t2) 시에 2 개의 타이어 공기압 검출기 (4a, 4c) 가 이루는 각, 요컨대 (t2) 시의 검출기 각도 (θk) (제 2 검출기 각도 θk2) 가 구해진다. 동 도면의 경우, 우전 타이어 공기압 검출기 (4a) 를 기준으로 했을 때의 우후 타이어 공기압 검출기 (4c) 의 제 2 검출기 각도 (θk2) 는, 「＋80 도」 인 것을 알 수 있다. 제 1 판정 타이밍 (t1) 시의 각도 「-10 도」 와, 제 2 판정 타이밍 (t2) 시의 각도 「＋80 도」 의 차를 구하면, (t1) ∼ (t2) 사이의 우후 타이어 공기압 검출기 (4c) 의 검출기 회전각 (θa) 은 「90 도」 로 산출할 수 있다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 판정 타이밍 (t1) 시의 어느 바퀴의 차축 회전수 (Cx) 와, 제 2 판정 타이밍 (t2) 시의 어느 바퀴의 차축 회전수 (Cx) 의 차를 구하면, (t1) ∼ (t2) 에 이르는 동안에 변화한 차축 회전수 (Cx), 요컨대 차축 회전각 (θb) 을 알 수 있다. 따라서, 타이어 공기압 검출기 (4c) 의 검출기 회전각 (θa) 이, 어느 차축 회전각 (θb) 과 일치하는지를 연관지으면, 타이어 공기압 검출기 (4c) 의 위치를 식별할 수 있을 것이다. 본 예는, 이 원리를 이용하여, 4 륜의 타이어 위치를 판정한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러 (6) 에는, 가속도 센서 (10) 로부터 출력되는 검출 신호를 기초로 타이어 공기압 검출기 (4) 가 타이어 회전 방향의 피크 위치에 있는 것을 검출하는 피크 검출부 (21) 와, 피크 ID 전파 (Sid) 의 송신을 제어하는 전파 송신부 (22) 가 형성되어 있다. 피크 검출부 (21) 는, 타이어 위치의 주기적인 판정 타이밍인 (t1), (t2) 에 들어갔을 때, 중력 분력 (Gr) 의 샘플링을 짧은 시간 주기로 고빈도로 실시하여, 중력 분력 (Gr) 의 피크를 검출한다. 전파 송신부 (22) 는, 각각의 판정 타이밍 (t1, t2) 에 있어서 피크 검출부 (21) 가 피크를 검출하는 타이밍에서 피크 ID 전파 (Sid) 를 송신 안테나 (11) 로부터 UHF 송신한다. 또한, 피크 검출부 (21) 가 ID 등록부 및 특정 위치 검출부의 일례이며, 전파 송신부 (22) 가 ID 등록부 및 특정 위치 통지부의 일례이다.
타이어 공기압 감시 ECU (13) 에는, 오토 로케이션의 처리 전에, TPMS 수신기 (12) 에 있어서 수신 가능한 타이어 ID 를 모두 가등록하는 ID 가등록부 (23) 가 형성되어 있다. ID 가등록부 (23) 는, 차량 (1) 의 엔진이 정지되었을 때, 그때까지 메모리 (15) 에 등록되어 있던 타이어 위치의 정보를 삭제한다. ID 가등록부 (23) 는, 가등록의 동작을, 어느 특정한 일정 시간 동안만 실행하는 것이 바람직하다. 이 가등록의 시간대로서는, 예를 들어 가등록의 로직 개시 후의 일정 시간이 있다. 또한, ID 가등록부 (23) 는, TPMS 수신기 (12) 가 오토 로케이션의 판정을 실행하고 있지 않은 동안을 가등록의 시간대로 해도 된다. 여하튼, ID 가등록부 (23) 는, 가등록의 동작에 있어서 수집할 수 있었던 타이어 ID 를 메모리 (15) 에 가등록한다.
타이어 공기압 감시 ECU (13) 에는, 가등록된 타이어 ID 중, 오토 로케이션 대상으로 할만한 타이어 ID 의 후보를 축소하는 ID 후보 축소부 (24) 가 형성되어 있다. ID 후보 축소부 (24) 는, 차량 (1) 이 주행을 개시한 후, 가등록 ID 중, 주행 중에 있어서 TPMS 수신기 (12) 에서 수신할 수 있었던 타이어 ID 를, 오토 로케이션 대상으로 할만한 타이어 ID 의 후보로 한다.
타이어 공기압 감시 ECU (13) 에는, 오토 로케이션 대상의 후보가 된 타이어 ID 를 사용하여 오토 로케이션의 본등록을 실행하는 본등록 실행부 (25) 가 형성되어 있다. 본등록 실행부 (25) 에는, 타이어 공기압 감시 ECU (13) 에는, 판정 타이밍 (t1, t2) 의 각각에 있어서 각 타이어 ID 의 검출기 각도 (θk) 를 산출하고, 이들 검출기 각도 (θk) 의 차로부터 각 타이어 ID 의 검출기 회전각 (θa) 을 산출하는 검출기 회전각 산출부 (26) 와, 판정 타이밍 (t1, t2) 에 있어서의 각 차축 회전수 센서 (19a ∼ 19d) 의 차축 회전수 (펄스수) (Cx) 의 차로부터 각 차축 (18a ∼ 18d) 의 차축 회전각 (θb) 을 산출하는 차축 회전각 산출부 (27) 와, 검출기 회전각 (θa) 및 차축 회전각 (θb) 을 비교함으로써 타이어 위치를 판정하는 타이어 위치 판정부 (28) 가 형성되어 있다. 또한, 본등록 실행부 (25) 가 ID 등록부의 일례이다.
다음으로, 도 5 ∼ 도 8 을 이용하여, 타이어 위치 판정 시스템 (17) 의 동작을 설명한다.
［타이어 ID 의 가등록 동작］
도 5 에 나타내는 바와 같이, ID 가등록부 (23) 는, 가등록의 시간대에 있어서, TPMS 수신기 (12) 에서 수신할 수 있는 피크 ID 전파 (Sid), 요컨대 타이어 ID 를 모두 가등록한다. 또한, 가등록의 대상이 되는 전파는, 피크 ID 전파 (Sid) 뿐만 아니라, 타이어 공기압 신호 (Stp) 도 포함한다. 여기서는, 차량 (1) 의 스페어 타이어 (2e) 에 탑재된 타이어 공기압 검출기 (4e) 의 타이어 ID-A, 주차시에 옆에 위치하고 있던 주차 차량 (29) 의 타이어 ID-B, 차량 (1) 의 우전 타이어 (2a) 의 타이어 ID-C, 차량 (1) 의 좌전(左前) 타이어 (2b) 의 타이어 ID-D, 차량 (1) 의 우후 타이어 (2c) 의 타이어 ID-E, 차량 (1) 의 좌후(左後) 타이어 (2d) 의 타이어 ID-F, 주행시에 옆을 주행하는 병주(倂走) 차량 (30) 의 타이어 ID-G 를 수신했다고 하자.
차량 (1) 의 주행시, 타이어 (2) 는 회전하므로, 타이어 공기압 검출기 (4) 는 타이어 회전에서 기인하여 피크 ID 전파 (Sid) 를 주기적으로 송신한다. 한편, 주차 차량 (29) 이나 스페어 타이어 (2e) 는 타이어 회전에서 기인하는 전파 송신이 이루어지지 않기 때문에, 차량 (1) 의 주행시, 이들로부터 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신할 수는 없다. 이것을 근거로 하여, ID 후보 축소부 (24) 는, 차량 (1) 의 주행시, 가등록한 타이어 ID 중, 타이어 회전에서 기인하는 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신할 수 있었던 타이어 ID 를, 오토 로케이션 대상의 후보로 한다. 여기서는, 타이어 ID-C, 타이어 ID-D, 타이어 ID-E, 타이어 ID-F, 타이어 ID-G 가 오토 로케이션의 후보로서 선정된다. 또한, 후보에서 누락된 타이어 ID 는, 소거되지 않고 메모리 (15) 에 계속 남겨진다.
［타이어 ID 의 본등록 동작］
도 6 에 나타내는 바와 같이, 단계 101 에 있어서, 검출기 회전각 산출부 (26) 는, 어느 시각의 제 1 판정 타이밍 (t1) 에 있어서, 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 피크 검출 타이밍에서 송신되는 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신할 때마다, 대표륜 (20) 의 차축 회전수 센서 (19) 의 차축 회전수 (Cx) 를 판독하여, 메모리 (15) 에 순차 기억한다. 통신 환경이 좋으면, 타이어 (2) 가 1 회전하는 동안에 모든 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신할 수 있어, 각 차축 회전수 (Cx) 를 판독 입력할 수 있다.
단계 102 에 있어서, 검출기 회전각 산출부 (26) 는, 단계 101 에서 기억한 각 피크 수신 타이밍에 있어서의 차축 회전수 (Cx) 를 기초로, 어느 타이어 ID 를 기준으로 했을 때의 다른 각 타이어 ID 가 이루는 제 1 검출기 각도 (θk1) 를 산출한다. 예를 들어, 전파를 마지막으로 수신한 타이어 ID-F 를 기준으로 하면, 각 타이어 ID 의 제 1 검출기 각도 (θk1) 는, 타이어 ID-C 가 θk11, 타이어 ID-D 가 θk12, 타이어 ID-E 가 θk13, 타이어 ID-G 가 θk14 로서 구해진다. 또한, 타이어 ID-F 가 각도 기준이 되어 있으므로, 타이어 ID-F 의 제 1 검출기 각도 (θk1) 는, 여기서는 구할 수 없다.
단계 103 에 있어서, 검출기 회전각 산출부 (26) 는, 제 1 판정 타이밍 (t1) 에 있어서의 각도 정보로서, 타이어 ID-C 의 제 1 검출기 각도 (θk11), 타이어 ID-D 의 제 1 검출기 각도 (θk12), 타이어 ID-E 의 제 1 검출기 각도 (θk13), 타이어 ID-G 의 제 1 검출기 각도 (θk14) 를 메모리 (15) 에 유지한다.
단계 104 에 있어서, 차축 회전각 산출부 (27) 는, (t1) 시의 각도 정보가 기억된 후, 각 차축 회전수 센서 (19a ∼ 19d) 의 펄스 계수의 카운터를 클리어한다. 즉, 차축 회전각 산출부 (27) 는, (t1) 로부터 이후의 (t2) 의 사이에, 각 차축 (18a ∼ 18d) 에 있어서 얼마나 차축 회전수가 변화하는지의 계수를 개시한다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 단계 201 에 있어서, 검출기 회전각 산출부 (26) 는, 제 1 판정 타이밍 (t1) 으로부터 타이어 (2) 에 내외륜차가 발생했다고 상정할 수 있는 시간이 경과한 제 2 판정 타이밍 (t2) 에 있어서, 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 피크 검출 타이밍에서 송신되는 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신할 때마다, 대표륜 (20) 의 차축 회전수 센서 (19) 의 차축 회전수 (Cx) 를 판독하여, 메모리 (15) 에 순차 기억한다. 이 때도, 통신 환경이 좋으면, 타이어 (2) 가 1 회전하는 동안에 모든 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신할 수 있어, 각 차축 회전수 (Cx) 를 판독 입력할 수 있다.
단계 202 에 있어서, 검출기 회전각 산출부 (26) 는, 단계 201 에서 기억한 각 피크 수신 타이밍에 있어서의 차축 회전수 (Cx) 를 기초로, 어느 타이어 ID 를 기준으로 했을 때의 다른 각 타이어 ID 가 이루는 제 2 검출기 각도 (θk2) 를 산출한다. 예를 들어, 전파를 마지막으로 수신한 타이어 ID-F 를 기준으로 하면, 각 타이어 ID 의 제 2 검출기 각도 (θk2) 는, 타이어 ID-C 가 θk21, 타이어 ID-D 가 θk22, 타이어 ID-E 가 θk23, 타이어 ID-G 가 θk24 로서 구해진다.
단계 203 에 있어서, 검출기 회전각 산출부 (26) 는, 각 타이어 ID 에 있어서, (t1) 시의 제 1 검출기 각도 (θk1) 와 (t2) 시의 제 2 검출기 각도 (θk2) 의 차를 구함으로써, (t1) ∼ (t2) 에 있어서의 검출기 회전각 (θa) 을 타이어 ID 마다 산출한다. 여기서는, 타이어 ID-C, 타이어 ID-D, 타이어 ID-E, 타이어 ID-G 의 검출기 회전각 (θa) 이 산출된다. 덧붙여서, 타이어 ID-C 의 θa 는 θk11 및 θ21 의 차로부터 구해지고, 타이어 ID-D 의 θa 는 θk12 및 θk22 의 차로부터 구해지고, 타이어 ID-E 의 θa 는 θk13 및 θk23 의 차로부터 구해지고, 타이어 ID-G 의 θa 는 θk14 및 θk24 의 차로부터 구해진다.
단계 204 에 있어서, 차축 회전각 산출부 (27) 는, 각 차축 회전수 센서 (19a ∼ 19d) 에 있어서, 회전수 카운터의 나머지를 구함으로써, 각 차축 (18a ∼ 18d) 의 차축 회전각 (θb) 을 산출한다.
단계 205 에 있어서, 타이어 위치 판정부 (28) 는, 단계 203 에서 산출한 각 타이어 ID 의 검출기 회전각 (θa) 과, 단계 204 에서 산출한 각 차축 (18a ∼ 18d) 의 차축 회전각 (θb) 을 비교함으로써, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 위치를 판정한다. 여기서는, 자차(自車)의 타이어 ID 인 타이어 ID-C, 타이어 ID-D, 타이어 ID-E 는 연관 가능한 점에서, 각각 우전 타이어 (2a), 좌전 타이어 (2b), 우후 타이어 (2c) 로 판정할 수 있고, 타차(他車)의 타이어 ID-G 는 연관지을 수 없어, 위치 특정할 수 없게 된다.
타이어 위치 판정부 (28) 는, 4 륜 모든 타이어 위치를 특정할 수 없으면, 전술한 제 2 판정 타이밍 (t2) 을 제 1 판정 타이밍 (t1) 으로 치환하고, 시간 Tu 경과 후, 전술과 동일한 위치 판정을 실행한다. 이 처리를 반복하면, 어느 타이어 ID-F 가 좌후 타이어 (2d) 인 것이 특정된다. 이상에 의해, 타이어 ID-C, 타이어 ID-D, 타이어 ID-E, 타이어 ID-F 가 자차에 장착되어 있다고 추정되고, 타이어 ID-G 가 병주 차량 (30) 에 장착되어 있다고 추정된다.
단계 206 에 있어서, 타이어 위치 판정부 (28) 는, 자차에 장착되어 있다고 상정되는 타이어 ID-C, 타이어 ID-D, 타이어 ID-E, 타이어 ID-F 에 대해, 계속적으로 오토 로케이션이 성립하는지의 여부를 확인한다. 타이어 위치 판정부 (28) 는, 계속적으로 오토 로케이션이 성립하는 것을 확인할 수 있었던 타이어 ID-C, 타이어 ID-D, 타이어 ID-E, 타이어 ID-F 를, 타이어 위치를 대응시켜 메모리 (15) 에 본등록한다.
도 8 에, 타이어 위치 판정의 로직을 정리한 표를 도시한다. 모두(冒頭)에 후보 외로 한 타이어 ID-A 는 스페어 타이어 (2e) 이므로, TPMS 수신기 (12) 는 일정 시간마다 타이어 ID-A 를 수신할 수 있을 것이다. 한편, 주차 차량 (29) 으로부터 수신한 타이어 ID-B 는, 결국 수신할 수 없게 된다. 따라서, 타이어 위치 판정부 (28) 는, 오토 로케이션 판정에서 누락된 타이어 ID 여도, 일정 시간마다 수신할 수 있고, 또한 공기압이 저압 임계값 이상이면, 그 타이어 ID (타이어 ID-A) 를 스페어 타이어 (2e) 로서 메모리 (15) 에 본등록한다. 이상에 의해, 전후 좌우의 4 륜, 및 스페어 타이어 (2e) 의 위치 판정이 완료된다.
본 실시형태의 구성에 의하면, 이하에 기재된 효과를 얻을 수 있다.
(1) ID 가등록부 (23) 는, 가등록의 동작으로 규정된 일정 시간 동안, TPMS 수신기 (12) 에 있어서 수신 가능한 타이어 ID 를 모두 가등록한다. 본등록 실행부 (25) 는, 가등록된 타이어 ID 만 본등록의 대상으로 하고, 제 1 판정 타이밍 (t1) 및 제 2 판정 타이밍 (t2) 의 사이에 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 가 이루는 검출기 회전각 (θa) 과, 제 1 판정 타이밍 (t1) 및 제 2 판정 타이밍 (t2) 의 사이에 각 차축 (18a ∼ 18d) 이 이루는 차축 회전각 (θb) 을 비교함으로써, 각 타이어 위치를 판정한다. 이와 같이, TPMS 수신기 (12) 가 타이어 ID 의 등록을 자동으로 실시하므로, 타이어 ID 의 등록을 사용자가 스스로 실시하지 않아도 된다. 따라서, 예를 들어 계절마다 타이어 (2) 를 교환할 때마다 타이어 ID 를 TPMS 수신기 (12) 에 재등록해야 되는 번거로움을 해소할 수 있다.
(2) TPMS 수신기 (12) 에서 수신 가능한 타이어 ID 를 미리 가등록해 두고, 가등록할 수 있었던 타이어 ID 만을 판정 대상으로 하여 타이어 위치를 판정한다. 따라서, 타이어 위치를 정밀도 좋게 판정하는데 유리해진다.
(3) 차량 (1) 의 주행 개시 후, 가등록한 ID 중, 주행 후에도 정기적으로 타이어 ID 를 수신할 수 있는지의 여부를 확인함으로써, 판정 대상의 타이어 ID 를 축소한다. 따라서, 타이어 위치를 정밀도 좋게 판정하는데 한층 유리해진다.
(4) 가등록의 시간을 일정 시간으로 한 경우에는, 타이어 ID 의 가등록의 기간이 한정되므로, 불필요한 타이어 ID 를 가등록해 버리는 상황이 발생하기 어려워진다. 따라서, 타이어 ID 를 가등록하는데 있어서, 가등록을 위한 메모리 용량을 제한할 수 있다. 또, 본등록의 동작을 적은 가등록 ID 로 실시할 수 있기 때문에, 처리 부하도 가볍게 할 수 있고, 나아가서는 CPU 도 고성능인 것을 필요로 하지 않는다. 또한, 가등록 ID 가 적게 끝나면, 본등록 완료까지 걸리는 시간도 짧게 끝난다.
(5) 오토 로케이션의 본등록의 시간 외의 모두를 타이어 ID 의 가등록의 시간대로 한 경우, 가등록의 시간대를 길게 취할 수 있다. 따라서, 가등록해야 할 타이어 ID 의 누락을 발생하기 어렵게 할 수 있다.
(6) 후보의 축소로 등록 외가 된 타이어 ID 여도, 차량 주행시, 일정 시간마다 수신할 수 있고, 또한 타이어 공기압이 저압 임계값 이상이면, 그 타이어 ID 를 TPMS 수신기 (12) 에 등록한다. 따라서, 예를 들어 스페어 타이어 (2e) 등의 적재 타이어여도, 이 타이어 ID 를 TPMS 수신기 (12) 에 등록할 수 있다.
(7) 오토 로케이션에 의해 타이어 위치를 판정할 수 있었던 후, 그 판정 결과를 계속해서 얻을 수 있는지의 여부를 확인하고, 계속적으로 동일한 판정 결과가 얻어지면, 그 판정 결과인 타이어 위치를 TPMS 수신기 (12) 에 본등록한다. 따라서, 얻어진 타이어 위치의 판정 결과가 정당한지의 여부를 확인할 수 있기 때문에, 타이어 위치의 판정 정밀도의 확보에 한층 기여한다.
(8) 타이어 위치 판정 시스템 (17) 은, 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 가 피크 위치에 각각 위치했을 때에 피크 ID 전파 (Sid) 를 송신시키고, 이들 피크 ID 전파 (Sid) 를 TPMS 수신기 (12) 가 수신했을 때의 차축 회전수 (Cx) 로부터, 각 타이어 ID 의 검출기 각도 (θk) 를 산출하고, 이것을 제 1 판정 타이밍 (t1) 과 제 2 판정 타이밍 (t2) 에서 실행한다. 그리고, (t1), (t2) 사이의 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 검출기 회전각 (θa) 을 산출하고, 이들을 (t1), (t2) 사이의 각 차축 (18a ∼ 18d) 의 차축 회전각 (θb) 과 비교함으로써, 타이어 위치를 판정한다. 이 때문에, 가령 차량 (1) 이 주행 중이어도 타이어 위치를 판정할 수 있다. 따라서, 타이어 위치 판정을 언제 실시하는지의 자유도가 증가하여, 주행 개시 후, 타이어 위치를 조기에 완료하는데 유리해진다.
(제 2 실시형태)
다음으로, 제 2 실시형태를 도 9 및 도 10 에 따라 설명한다. 또한, 본 예는, 제 1 실시형태에 있어서의 대표륜 (20) 의 펄스 계수의 방식을 변경한 실시예이다. 따라서, 제 1 실시형태와 동일 부분에는 동일한 부호를 부여하여 자세한 설명을 생략하고, 상이한 부분에 대해서만 상세히 서술한다.
도 9 에 나타내는 바와 같이, 차축 회전수 센서 (19) 는, 1 펄스를 검출할 때마다 신호를 출력하는 종류에 한정되지 않고, 예를 들어 일정 시간 동안에 계측한 펄스수의 합계를 펄스 정보 (Dpl) 로서 정리하여 출력하고, 이것을 반복하는 종류도 있다. 예를 들어, 먼저 펄스 정보 (Dpl) 를 출력하고 나서, 다음의 펄스 정보 (Dpl) 를 출력할 때까지의 동안에, 「12」 의 펄스를 검출했다면, 펄스 정보 (Dpl) 로서 「펄스수 ： 12」 가 CAN (Controller Area Network) 등을 통해서 타이어 공기압 감시 ECU (13) 에 출력된다.
그런데, 어느 펄스 정보 (Dpl) 를 취득하고 나서 다음의 펄스 정보 (Dpl) 를 취득할 때까지의 도중에, 타이어 공기압 검출기 (4) 로부터 피크 송신된 타이어 ID 를 수신하는 경우가 있다. 차축 회전수 센서 (19) 가 펄스 정보 (Dpl) 를 소정의 출력 간격 (Ts) 을 두고 주기적으로 출력하는 경우, 펄스 정보 (Dpl) 를 얻는 도중에서 타이어 ID 를 수신해 버리게 되어, 타이어 ID 를 정말로 수신했을 때의 펄스수를 알 수 없다. 예를 들어, 어느 타이밍에 있어서 취득한 펄스수가 「50」 일 때, 타이어 ID 를 예를 들어 펄스수 「55」 일 때에 수신했음에도 불구하고, 다음에 펄스 정보를 취득할 수 있는 것은, 펄스수가 「50 ＋ 12 = 72」 의 타이밍이 되어 버려, 타이어 ID 수신시의 펄스수를 정확하게 얻을 수 없다.
그래서, 타이어 공기압 감시 ECU (13) 에는, 다음의 펄스 정보 (Dpl) 의 입력을 기다리는 출력 간격 (Ts) 의 사이, 타이어 ID 를 어느 타이밍에서 수신했는지라고 하는 수신의 비율로부터, 타이어 ID 를 수신했을 때의 진정한 펄스수를 산출하는 펄스수 계산부 (35) 가 형성되어 있다. 펄스수 계산부 (35) 는, 출력 간격 (Ts) 의 시간대의 사이에 타이어 ID 를 수신했을 때, 그 시간대에 있어서 타이어 ID 를 어느 시점에서 수신했는지를 확인함으로써, 타이어 ID 의 수신 타이밍의 비율을 구하고, 이 비율을 사용하여, 타이어 ID 를 수신했을 때의 진정한 펄스수를 계산한다.
그런데, 펄스 정보 (Dpl) 로서 「12 펄스」 를 입력하고 나서, 다음의 펄스 정보 (Dpl) 를 입력할 때까지의 도중에, 타이어 ID-C 를 수신했다고 하자. 최근의 펄스 정보 (Dpl) 를 입력하고 나서, 예를 들어 10 ms 가 경과했을 때에, 타이어 ID-C 를 수신했다고 하면, 12 펄스 × 10 ms/30 ms = 4 펄스가 계산된다. 그리고, 최근의 펄스 정보 (Dpl) 에서 취득한 「12」 에 「4」 를 가산함으로써, 타이어 ID-C 를 수신한 타이밍의 펄스수가 「12 ＋ 4 = 16」 으로 계산된다. 또, 다른 타이어 ID-D ∼ ID-F 도 동일한 방식으로 계산된다.
도 10 에 나타내는 바와 같이, 일정 시간 동안에 계측한 펄스수의 합계를 펄스 정보 (Dpl) 로서 정리하여 출력하는 종류의 차축 회전수 센서 (19) 의 경우, 각 차축 회전수 센서 (19a ∼ 19d) 로부터 출력되는 펄스 정보 (Dpl) 의 평균을 구하고, 이 평균치를 대표륜 (20) 의 펄스수로서 사용해도 된다. 예를 들어, 우전이 「12 펄스」, 좌전이 「12 펄스」, 우후가 「11 펄스」, 좌후가 「12 펄스」 였던 경우, 이들의 평균치인 「11.75 펄스」 를 대표륜 (20) 의 펄스수로서 계산해도 된다. 즉, 4 륜의 회전 속도가 약간 상이했다고 해도, 대표륜 (20) 은 평균치인 11.75 펄스로 회전했다고 해도 된다. 단, 평균치는, 필요에 따라, 올림, 버림, 사사오입 등해도 된다. 여기서는, 예를 들어 사사오입하는 것으로 하여 펄스수를 「12 펄스」 로 한다.
그런데, 대표륜 (20) 이 펄스 0 ∼ 95 까지 변화하는 동안에 타이어 ID 를 수신하지만, 예를 들어 타이어 ID-C 를 수신했을 때의 대표륜 (20) 의 펄스수가, 예를 들어 「83」 이었다고 하자. 이 때, 먼저 펄스 정보 (Dpl) 를 수신했을 때의 대표륜 (20) 의 펄스수가 예를 들어 「79」 인 경우, 다음으로 펄스 정보 (Dpl) 를 취득했을 때에는, 펄스수 「12」 가 가산되어 「91」 로 밖에 인식할 수 없고, 타이어 ID-C 를 수신했을 때의 대표륜 (20) 의 진정한 펄스수인 「83」 은 취득할 수 없게 된다.
그래서, 어느 펄스 정보 (Dpl) 를 취득하고 나서 다음의 펄스 정보 (Dpl) 를 취득할 때까지의 도중에 타이어 ID-C 를 수신했을 때, 타이어 ID 를 대기 시간 동안의 어느 비율로 수신했는지를 구함으로써, 타이어 ID-C 를 수신했을 때의 대표륜 (20) 의 진정한 펄스수를 산출하는 것도 가능하다. 최근의 펄스 정보 (Dpl) 를 입력하고 나서, 예를 들어 10 ms 가 경과했을 때에, 타이어 ID-C 를 수신했다고 하면, 12 펄스 × 10 ms/30 ms = 4 펄스가 계산된다. 그리고, 최근의 펄스 정보 (Dpl) 에서 취득한 「79」 에 「4」 를 가산함으로써, 타이어 ID-C 를 수신한 타이밍의 대표륜 (20) 의 펄스수가 「79 ＋ 4 = 83」 으로 계산된다.
본 실시형태의 구성에 의하면, 제 1 실시형태에 기재된 (1) ∼ (8) 에 더하여, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(9) 일정 시간 동안에 계측한 펄스수의 합계를 펄스 정보 (Dpl) 로서 정리하여 정기 출력하는 차축 회전수 센서 (19) 여도, 타이어 위치를 정밀도 좋게 판정할 수 있다.
(10) 대표륜 (20) 의 펄스수를 정밀도 좋게 산출하는 것이 가능해지므로, 타이어 위치의 판정 정밀도 향상에 유리해진다.
(제 3 실시형태)
다음으로, 제 3 실시형태를 도 11 및 도 12 에 따라 설명한다. 또한, 본 예도, 제 1 및 제 2 실시형태와 다른 부분에 대해서만 상세히 서술한다.
도 11 에 나타내는 바와 같이, 타이어 공기압 감시 ECU (13) 에는, 가속도 센서 (10) 가 검출한 중력 분력 (Gr) 을 기초로, 이그니션 스위치 (38) 의 오프/온의 전후에 있어서 타이어 위치에 변경이 있었는지의 여부를 판단하는 타이어 위치 변경 검출 기능 (타이어 로테이션 검출 기능) 이 형성되어 있다. 이와 같이, 이그니션 스위치 (38) 의 오프/온의 전후에서 타이어 위치의 변경 유무를 확인하는 것은, 이그니션 스위치 (38) 를 오프하여 엔진을 정지한 상태일 때에 타이어 로테이션 등의 위치 변경이 실시될 것이고, 이그니션 스위치 (38) 의 재차 온시에, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 위치가 변경된 상황이 될 수 있기 때문이다.
컨트롤러 (6) 에는, 중력 분력 (Gr) 의 변화량을 기초로 타이어 (2) 의 회전이 정지했다고 판단했을 때에, 중력 분력 데이터의 정보를 포함하는 타이어 공기압 신호 (Stp) 를 TPMS 수신기 (12) 에 송신하는 중력 분력 통지부 (39) 가 형성되어 있다. 타이어 공기압 감시 ECU (13) 에는, 이그니션 스위치 (38) 로부터 출력되는 신호를 기초로 이그니션 스위치 (38) 의 스위치 상태를 감시하는 이그니션 상태 감시부 (40) 와, 타이어 공기압 신호 (Stp) 내의 중력 분력 데이터를 취득하는 중력 분력 취득부 (41) 가 형성되어 있다. 중력 분력 취득부 (41) 는, 수신한 타이어 공기압 신호 (Stp) 내의 중력 분력 데이터를 판독함으로써, 그때 그때의 중력 분력 (Gr) 을 취득한다. 중력 분력 취득부 (41) 는, 이그니션 스위치 (38) 가 오프 및 온의 각각에 있어서, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 4 륜분의 중력 분력 (Gr) 을 취득한다. 또한, 이그니션 상태 감시부 (40) 및 중력 분력 취득부 (41) 가 특성치 취득부의 일례이다.
타이어 공기압 감시 ECU (13) 에는, 이그니션 스위치 (38) 가 오프일 때의 중력 분력 (Gr1) 과, 이그니션 스위치 (38) 가 온일 때의 중력 분력 (Gr2) 을 비교하는 중력 분력 비교부 (42) 가 형성되어 있다. 중력 분력 비교부 (42) 는, 모든 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 에 있어서, 이그니션 스위치 (38) 의 오프 → 온의 전환 전후에서 중력 분력 (Gr) 이 변화되었는지의 여부를 확인한다. 또한, 중력 분력 비교부 (42) 가 특성치 비교부의 일례이다.
타이어 공기압 감시 ECU (13) 에는, 중력 분력 비교부 (42) 의 비교 결과를 기초로 타이어 위치 변경 검출 기능의 동작을 제어하는 동작 제어부 (43) 가 형성되어 있다. 동작 제어부 (43) 는, 이그니션 스위치 (38) 의 오프 → 온의 전환 전후에서 전체 타이어 (2a ∼ 2d) 의 중력 분력 (Gr) 이 동일하면, 타이어 위치에 변경은 없다고 판단하고, 타이어 위치로서 전회값을 그대로 표시부 (16) 에 표시한다. 한편, 동작 제어부 (43) 는, 이그니션 스위치 (38) 의 오프 → 온의 전환 전후에서 타이어 (2a ∼ 2d) 가 1 륜이라도 중력 분력 (Gr) 이 변화하고 있으면, 타이어 위치에 변경이 있었다고 판단하고, 그 취지를 표시부 (16) 로 표시한다.
다음으로, 도 12 를 이용하여, 타이어 위치 변경 검출 기능의 동작을 설명한다.
도 12 에 나타내는 단계 301 에 있어서, 중력 분력 취득부 (41) 는, 이그니션 상태 감시부 (40) 의 검출 결과를 기초로, 이그니션 스위치 (38) 가 오프인지의 여부를 판단한다. 즉, 차량 (1) 이 엔진 정지되었는지의 여부를 판단한다. 이 때, 이그니션 스위치 (38) 가 오프이면 단계 302 로 이행하고, 이그니션 스위치 (38) 가 오프가 아니면 단계 301 에서 대기한다.
단계 302 에 있어서, 중력 분력 취득부 (41) 는, 이그니션 스위치 (38) 가 오프일 때의 타이어 (2a ∼ 2d) 의 4 륜분의 중력 분력 (Gr1) 을 취득한다. 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터는, 예를 들어 타이어 (2a ∼ 2d) 가 저속 또는 속도 「0」 일 때에, 중력 분력 데이터를 포함하는 타이어 공기압 신호 (Stp) 가 송신되므로, 이 송신 타이밍에 있어서, 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 중력 분력 (Gr1) 을 취득한다.
단계 303 에 있어서, 중력 분력 취득부 (41) 는, 단계 302 에서 취득한 타이어 (2a ∼ 2d) 의 4 륜분의 중력 분력 (Gr1) 을, 타이어 공기압 감시 ECU (13) 의 메모리 (15) 에 기억한다.
단계 304 에 있어서, 중력 분력 취득부 (41) 는, 이그니션 상태 감시부 (40) 의 감시 결과를 기초로, 이그니션 스위치 (38) 가 온으로 전환되었는지의 여부를 판단한다. 즉, 차량 (1) 의 전원 상태가 오프로부터 예를 들어 ACC 온이나 IG 온으로 조작되었는지의 여부를 판단한다. 그리고, 이그니션 스위치 (38) 가 온이면 단계 305 로 이행하고, 이그니션 스위치 (38) 가 온이 아니면 단계 304 에서 대기한다.
단계 305 에 있어서, 중력 분력 취득부 (41) 는, 이그니션 스위치 (38) 가 온일 때의 타이어 (2a ∼ 2d) 의 4 륜분의 중력 분력 (Gr) 을 취득한다. 또한, 타이어 공기압 검출기 (4) 는 타이어 (2) 가 무회전이어도 정기 또는 부정기로 타이어 공기압 신호 (Stp) 를 송신하므로, 이그니션 스위치 (38) 가 온되는 소정 시간 전에 수신한 중력 분력을 Gr2 로서 사용해도 된다.
단계 306 에 있어서, 중력 분력 (Gr1) 과 중력 분력 (Gr2) 을 비교한다. 여기서, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 4 륜 모두에서 중력 분력 (Gr1, Gr2) 이 동일해지면 단계 307 로 이행한다. 한편, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 1 륜이라도 중력 분력 (Gr1, Gr2) 이 다르면 단계 308 로 이행한다.
단계 307 에 있어서, 동작 제어부 (43) 는, 이그니션 스위치 (38) 의 오프 → 온의 전환 전후에 있어서 4 륜 모두에서 중력 분력 (Gr1, Gr2) 이 동일할 때, 운전석의 표시부 (16) 에, 타이어 위치로서 전회값을 표시한다. 중력 분력 (Gr1, Gr2) 이 동일하다는 것은, 이그니션 스위치 (38) 가 오프되기 전에 특정된 타이어 위치로부터 변경이 없다고 할 수 있으므로, 이 경우에는 타이어 위치의 전회값을 표시부 (16) 에 그대로 표시해도 전혀 문제는 없다.
단계 308 에 있어서, 동작 제어부 (43) 는, 이그니션 스위치 (38) 의 오프 → 온의 전환 전후에 있어서 1 륜이라도 중력 분력 (Gr1, Gr2) 이 상이할 때, 운전석의 표시부 (16) 에, 「타이어 위치 판정 중」의 메세지를 표시한다. 또한, 이 때 실행되는 동작은, 예를 들어 표시부 (16) 에 아무것도 표시하지 않은 동작으로 해도 된다.
단계 309 에 있어서, 동작 제어부 (43) 는, 타이어 공기압 감시 ECU (13) 에 오토 로케이션을 실행시킨다. 따라서, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 로테이션이나 신규 타이어로의 변경이 이루어져 있어도, 올바른 타이어 위치가 타이어 공기압 감시 ECU (13) 에 다시 등록된다.
본 실시형태의 구성에 의하면, 제 1 및 제 2 실시형태에 기재된 (1) ∼ (10) 에 더하여, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(11) 이그니션 스위치 (38) 가 오프로 되었을 때와, 이그니션 스위치 (38) 가 온으로 전환되었을 때에, 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 중력 분력 (Gr) 을 모아서, 이그니션 스위치 (38) 의 오프/온의 전후에서 중력 분력 (Gr) 이 변화되었는지의 여부를 확인함으로써 타이어 장착 위치의 변경 유무를 판단하므로, 이그니션 스위치 (38) 가 온으로 전환된 후의 짧은 시간 동안에, 타이어 장착 위치의 변경 유무의 판단을 완료시킬 수 있다. 또, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 에서 검출된 중력 분력 (Gr) 을 사용하여 타이어 장착 위치의 변경 유무를 판단하므로, 예를 들어 각 타이어 하우스에 이니시에이터 등을 설치하지 않아도, 타이어 장착 위치의 변경 유무를 판단하는 것이 가능해진다. 따라서, 타이어 장착 위치의 변경 유무를 간소한 구성으로 판단할 수도 있다.
(제 4 실시형태)
다음으로, 제 4 실시형태를 도 13 ∼ 도 18 에 따라 설명한다. 또한, 본 예도, 제 1 ∼ 제 3 실시형태와 다른 부분에 대해서만 상세히 서술한다.
도 14(a) 에, 타이어 공기압 검출기 (4) 의 전파 송신의 시퀀스를 도시한다. 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 전파가 송신 가능한 짧은 시간의 제 1 시간대 (T1) 와, 전파를 송신하지 않는 긴 시간의 제 2 시간대 (T2) 를 교대로 취하는 것이 바람직하다. 제 1 시간대 (T1) 는, 예를 들어 「1 초」 인 것이 바람직하다. 제 2 시간대 (T2) 는, 예를 들어 「30 초」 인 것이 바람직하다. 이와 같이, 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 1 초간이라는 제약된 시간 동안에 전파를 송신하는 동작을, 약 30 초의 간격을 두고 반복한다.
도 13 에 나타내는 바와 같이, 피크 검출부 (21) 는, 타이어 공기압 검출기 (4) 가 타이어 회전 방향의 특정 위치 (일례는 피크 위치) 에 위치한 것이 검출 가능한 것이 바람직하다. 전파 송신부 (22) 는, 타이어 (2) 가 특정 위치에 위치한 것을 알 수 있는 제 2 전파 (일례는 피크 ID 전파 (Sid)) 를, 적어도 타이어 ID 를 포함하여 타이어 공기압 검출기 (4) 로부터 송신 가능한 것이 바람직하다. 피크 위치의 검출은, 복수 회 실행되는 것이 바람직하다. 피크 ID 전파 (Sid) 의 송신은, 예를 들어 피크 위치의 검출 횟수에 따라 복수 회 실행되는 것이 바람직하다. 피크 ID 전파 (Sid) 는, 타이어 공기압 검출기 (4) 가 정기적으로 취하는 제 1 시간대 (T1) 의 사이에 송신된다.
타이어 공기압 검출기 (4) 는, 제 2 시간대 (T2) 일 때에 타이어 공기압 검출기 (4) 가 특정 위치를 언제 취했는지의 특정 위치 정보 (Dtm) 를 1 개 이상 유지하는 정보 유지부 (45) 를 구비하는 것이 바람직하다. 이것은, 예를 들어 차량 (1) 이 저속 주행하여 타이어 (2) 가 천천히 돌 때, 짧은 제 1 시간대 (T1) 의 사이에 피크를 소정 횟수 검출할 수 없는 상황도 생길 수 있는 점에서, 전파 송신하지 않는 제 2 시간대 (T2) 에 있어서 피크 위치를 미리 검출해 두기 위함이다. 또, 예를 들어, 어느 정해진 타이어 각도일 때에만 전파 송신하는 양태를 취하면, 이 점이 널이 되어 버렸을 때, 고정적으로 널의 영향을 계속 받게 되지만, 이 점에 대해, 본 예의 방식의 경우, 임의의 타이어 각도로 전파 송신하게 되므로, 고정적으로 널의 영향을 받는 일은 없다. 요컨대, 타이어 위치의 판정에 있어서 TPMS 수신기 (12) 의 수신율이 현저하게 저하되는 리스크를 방지하는 이점도 있다.
특정 위치 정보 (Dtm) 는, 타이어 공기압 검출기 (4) 가 언제 피크를 취했는지를 판정할 수 있는 피크 정보인 것이 바람직하다. 예를 들어, 특정 위치 정보 (Dtm) 는, 몇 회째의 중력 샘플링인지를 나타내는 중력 샘플링 점수, 중력 샘플링의 실시 간격인 중력 샘플링 간격 시간 등으로 구축되는 것이 바람직하다.
도 14(b) 에 나타내는 바와 같이, 정보 유지부 (45) 는, 제 1 시간대 (T1) 의 개시점 (Ta1) 으로부터 거슬러 올라간 소정의 시간대에 있어서, 어느 규정 횟수 (예를 들어 8 회) 의 피크를 검출하는 것이 바람직하다. 전파 송신부 (22) 는, 전파 송신이 가능해지는 제 1 시간대 (T1) 일 때, 그때까지 유지하고 있던 1 개 이상의 특정 위치 정보 (Dtm) 를, 특정 위치 정보 (Dtm) 의 수만큼 ID (타이어 ID) 와 함께 제 2 전파 (피크 ID 전파 (Sid)) 로서 송신하는 것이 바람직하다. 이 때, 전파 송신부 (22) 는, 1 패킷분의 피크 ID 전파 (Sid) 를 제 1 시간대 (T1) 의 사이에 송신 종료하도록, 이들 피크 ID 전파 (Sid) 를 연속적으로 송신하면 된다. 각 피크 ID 전파 (Sid) 는, 예를 들어 10 ms 정도의 시간 길이를 가지며, 100 ms 정도의 인터벌로 반복하여 송신되면 된다.
도 13 에 나타내는 바와 같이, 본등록 실행부 (25) 는, 수신한 제 2 전파 (일례는 피크 ID 전파 (Sid)) 를 기초로, 각 차축 (18a ∼ 18d) 의 회전이 검출 가능한 차축 회전수 센서 (19) (19a ∼ 19d) 로부터, 타이어 공기압 검출기 (4) 가 특정 위치를 취할 때의 차축 회전 정보 (펄스 계수치) (Dc) 를 특정 위치마다 복수 취득하는 차축 회전 정보 취득부 (46) 를 구비하는 것이 바람직하다. 타이어 위치 판정부 (28) 는, ID (타이어 ID) 마다 차축 회전 정보 (Dc) 의 통계를 취함으로써, 타이어 ID 마다 차축 회전 정보 (Dc) 의 분포를 산출하고, 이 분포를 기초로 ID1 ∼ ID4 와 차축 (18a ∼ 18d) 의 동기를 확인하여, 타이어 위치를 판정하는 것이 바람직하다. 분포는, 「편차」, 「편차의 평균」, 「표준 편차」 등이 바람직하다.
타이어 위치 판정부 (28) 는, 1 패킷으로서 수신하는 복수 (본 예는 8 개) 의 피크 ID 전파 (Sid) 를, 각각 개별 데이터로서 취급한다. 그리고, 타이어 위치 판정부 (28) 는, 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신할 때마다 각 차축 회전수 센서 (19a ∼ 19d) 의 차축 회전 정보 (Dc) 를 판독하고, 이들의 분포를 취하여, 분포를 확인함으로써, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 위치를 판정한다. 또, 제 2 시간대 (T2) 에 피크 검출을 미리 실행하는 경우, 타이어 위치 판정부 (28) 는, 수신한 특정 위치 정보 (Dtm) 로부터 특정 위치마다의 차축 회전 정보 (Dc) 를 역산하고, 이 역산치로부터 타이어 위치를 판정하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 13, 도 15 ∼ 도 18 을 이용하여, 타이어 위치 판정 시스템 (17) 의 동작을 설명한다.
도 15 에 나타내는 바와 같이, 타이어 공기압 검출기 (4) 는 전파 송신하지 않는 제 2 시간대 (T2) 일 때, 피크 검출을 개시하는 소정 시간 전, 중력 분력 (Gr) 을 판독하고, 중력의 파형의 확인을 실시하기 위해서, 판독한 중력 분력 (Gr) 에 따른 시간이 약간 긴 중력 샘플링 간격 시간 (Ta) 을 설정한다. 그리고, 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 이 중력 샘플링 간격 시간 (Ta) 으로 중력 분력 (Gr) 을 검출하는 사전 중력 샘플링을 개시한다.
사전 중력 샘플링일 때, 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 중력 샘플링 간격 시간 (Ta) 으로 실시하는 중력 샘플링에 있어서, 먼저 중력 분력 (Gr) 의 피크가 어디에 발생하는지를 감시한다. 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 중력 분력 (Gr) 의 피크를 검출하면, 사전 중력 샘플링의 1 주기를 계측하기 위해서, 중력 분력 (Gr) 의 피크를 재차 감시한다. 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 중력 분력 (Gr) 의 피크를 재차 검출하면, 앞의 피크와 뒤의 피크의 시간을 기초로 사전 중력 샘플링의 주기를 산출한다. 그리고, 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 사전 중력 샘플링의 주기에 따른 Tb 를, 실제의 중력 샘플링으로 사용하는 중력 샘플링 간격 시간으로서 설정한다. 요컨대, 타이어 1 회전당 중력 샘플링 횟수가 규정치 (예를 들어 12 회) 로 정해져 있으므로, 실제의 중력 샘플링시에 중력 샘플링 횟수가 규정치를 취하도록, 최적인 중력 샘플링 간격 시간 (Tb) 이 설정된다.
그리고, 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 이 중력 샘플링 간격 시간 (Tb) 으로 실제의 중력 샘플링을 실행한다. 요컨대, 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 중력 샘플링 간격 시간 (Tb) 으로 중력 분력 (Gr) 을 반복하여 검출하고, 타이어 위치의 판정에 필요한 복수의 피크 위치를 검출한다. 본 예의 경우, 실제의 중력 샘플링의 1 주기는, 규정수 (일례는 12 회) 의 중력 샘플링 간격 시간 (Tb) 의 시간폭으로 이루어지는 Tr 로 설정되어 있다.
정보 유지부 (45) 는, 중력 샘플링 간격 시간 (Tb) 으로 반복하여 실행하는 중력 샘플링에 있어서 피크 위치를 검출하면, 그 특정 위치 정보 (Dtm) 를 메모리 (7) 에 기억한다. 정보 유지부 (45) 는, 이후, 피크를 검출할 때마다, 그 특정 위치 정보 (Dtm) 를 메모리 (7) 에 유지한다.
도 14 에 나타내는 바와 같이, 전파 송신부 (22) 는, 전파 송신이 가능한 제 1 시간대 (T1) 가 되었을 때, 메모리 (7) 에 유지해 둔 특정 위치 정보 (Dtm) 를, 특정 위치 정보 (Dtm) 의 수만큼 타이어 ID 와 함께 피크 ID 전파 (Sid) 로서 송신 안테나 (11) 로부터 송신시킨다. 피크 ID 전파 (Sid) 는, 적어도 타이어 ID 및 특정 위치 정보 (Dtm) 를 포함하는 신호이다. 구체적으로 기술하면, 피크 ID 전파 (Sid) 는, 타이어 ID, 중력 샘플링 점수, 중력 샘플링 간격 시간 (Tb) 의 각 정보를 포함하는 신호이면 된다. 중력 샘플링 점수는, 중력 샘플링 간격 시간 (Tb) 으로 중력 샘플링이 실행되고 나서의 중력 샘플링의 횟수 (총수) 에 상당한다. 피크 ID 전파 (Sid) 는, 제 1 시간대 (T1) 의 사이에 모두 송신할 수 있도록, 예를 들어 100 ms 정도의 짧은 인터벌로 연속적으로 송신되면 된다.
도 16 에 나타내는 바와 같이, 타이어 위치 판정부 (28) 는, 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신할 때마다 각 차축 회전수 센서 (19a ∼ 19d) 의 차축 회전 정보 (Dc) 를 취득한다. 본 예의 경우, 특정 위치 정보 (Dtm) 로부터 차축 회전 정보 (Dc) 를 역산하여, 특정 위치 정보 (Dtm) 마다 역산치를 산출한다. 그리고, 타이어 위치 판정부 (28) 는, 이들 역산치의 통계를 취하여, 패킷 단위의 각 피크 ID 전파 (Sid) 를 수신할 때마다, 통계를 합산해 가서, 타이어 위치를 판정한다. 요컨대, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 1 패킷째의 분포가 산출되고, 1 패킷째에서 타이어 위치가 확정되지 않으면, 2 패킷째의 분포가 1 패킷째에 합산되어 타이어 위치가 판정된다. 그리고, 3 패킷째 이후도 동일한 처리가 반복되고, 분포가 갱신되어 가서, 이 분포로부터 타이어 위치가 판정된다.
도 17 에, 타이어 위치 판정의 구체예를 도시한다. 타이어 위치 판정부 (28) 는, 동 도면과 같은 분포표 (47) 를 타이어 ID 마다 작성한다. 타이어 위치 판정부 (28) 는, 각각의 차축 회전 정보 (Dc) 에 있어서 단독으로 분포의 정당성을 판정하는 절대 평가와, 복수의 차축 회전 정보 (Dc) 의 사이에서 분포의 정당성을 판정하는 상대 평가를 실시하고, 이들 평가의 결과를 기초로 타이어 위치를 판정하는 것이 바람직하다. 상대 평가는, 자륜을 타륜과 비교해서, 타륜보다 충분히 동기하고 있는지를 판단하는 지표이다. 또한, 본 예는, 분포의 예로서 「편차의 평균」 이나 「표준 편차」 를 든다. 편차나 표준 편차는, 판정 결과가 좋은 때일수록 값이 작아진다.
도 18 에 나타내는 바와 같이, 편차의 평균은, 펄스 계수치를 「x」 로 하고, 수집한 펄스 계수치의 총수를 「n」 이라고 하고, 수집한 펄스 계수치의 평균을 「x'」 라고 하면, 동 도면의 식 (α) 로부터 산출된다. 또, 표준 편차는, 동 도면의 식 (β) 로부터 산출된다. 이후는, 「편차의 평균」 및 「표준 편차」를, 통합하여 「편향치」 라고 기재한다. 절대 평가는, 편향치가 임계값 이하에 수용되는지의 여부를 판정하는 평가이다. 상대 평가는, 자륜의 편향치와 타륜의 편향치의 차를 산출하고, 이 차가 임계값 이상이 되는지의 여부, 즉 자륜의 절대 평가의 편향치가 타륜에 비해 충분히 작은지의 여부를 판정하는 평가이다. 타이어 위치 판정부 (28) 는, 절대 평가에 있어서 편향치가 임계값 이하가 되고, 또한 상대 평가에 있어서 편향치의 차가 임계값 이상이 되면, 그 차축 (18) 과 타이어 (2) 가 동기하고 있다고 간주하여, 위치를 확정한다.
도 17 의 예의 경우, ID1 에 있어서의 좌전 차축 (18b) 의 펄스 계수치는 「20」 부근에 모이므로, ID1 에 있어서의 좌전 차축 (18b) 의 편향치는 임계값 이내에 수용되고, ID1 에 있어서는 좌전 차축 (18b) 이 절대 평가를 만족한다. 한편, ID1 에 있어서는, 우전 차축 (18a), 우후 차축 (18c) 및 좌후 차축 (18d) 의 각 펄스 계수치는 1 값에 수렴하지 않는 값을 취하므로, 이들의 편향치는 나쁜 수치를 취한다. 이 때문에, ID1 에 있어서의 좌전 차축 (18b) 의 편향치와 타차축의 그것과의 차이는 임계값 이상이 되므로, 상대 평가도 만족한다. 따라서, ID1 은 좌전 차축 (18b) 과 동기를 취하는 것을 확인할 수 있으므로, 이들이 연관되어 ID1 이 좌전 타이어 (2b) 라고 확정된다. 동일하게, ID2 ∼ ID4 에 있어서도, 각각의 타이어 위치가 확정된다.
타이어 위치 판정부 (28) 는, 1 번의 판정으로 4 륜 모든 위치를 판정할 수 없으면, 나머지의 바퀴에 있어서, 동일한 처리에 의해 위치를 판정한다. 그리고, 4 륜의 모두에 있어서 위치가 확정될 때까지, 동일한 처리를 반복한다. 타이어 위치 판정부 (28) 는, 4 륜 모두에 있어서 위치 판정을 완료하면, 그 판정 결과를 메모리 (15) 에 기록하여, 타이어 위치를 갱신한다. 또한, 타이어 위치의 판정 처리는, 예를 들어 차량 (1) 의 이그니션 스위치가 온 될 때마다 실행되면 된다.
본 실시형태의 구성에 의하면, 제 1 ∼ 제 3 실시형태에 기재된 (1) ∼ (11) 에 더하여 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(12) 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 타이어 공기압 검출기 (4) 가 타이어 회전 방향의 피크에 위치한 것을 판단할 수 있는 피크 ID 전파 (Sid) 를 TPMS 수신기 (12) 에 송신한다. TPMS 수신기 (12) 는, 타이어 공기압 검출기 (4) 가 피크 위치를 취할 때의 각 차축 (18a ∼ 18d) 의 차축 회전 정보 (Dc) 를 취득하고, 이 작업을, ID1 ∼ ID4 마다, 또한 취득한 피크마다 실행하여, 타이어 위치 판정에 필요한 차축 회전 정보 (Dc) 의 데이터군을 수집한다. 그리고, ID1 ∼ ID4 마다 각 차축 (18a ∼ 18d) 의 차축 회전 정보 (Dc) 의 통계를 취함으로써, ID1 ∼ ID4 마다 차축 회전 정보 (Dc) 의 분포를 산출하여, 이 분포로부터 타이어 위치를 판정한다. 이와 같이, 차축 회전 정보 (Dc) 의 하나 하나를 개별 데이터로서 취급하여 타이어 위치를 판정하므로, 단시간 동안에 타이어 위치 판정에 필요한 데이터를 많이 수집하는 것이 가능해진다. 이것은, 타이어 위치 판정에 걸리는 시간이 짧게 끝나는데 유리해진다. 따라서, 단시간에 정밀도 좋게 타이어 위치를 판정할 수 있다.
또한, 실시형태는 지금까지 기술한 구성에 한정되지 않고, 이하의 양태로 변경해도 된다.
·각 실시형태에 있어서, 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 정확한 피크 위치를 검출할 수 있도록, 오토 로케이션의 판정 타이밍 (t1, t2) 부근이 되었을 때, 중력 분력 (Gr) 을 검출하는 동작으로 들어가고, 소정의 샘플링 주기를 따라 중력 분력 (Gr) 의 피크를 검출하는 동작을 취해도 된다.
·각 실시형태에 있어서, 중력 분력 (Gr) 의 샘플링 주기는, 적절히 설정 가능하다.
·각 실시형태에 있어서, 측정하는 중력 분력 (Gr) 은, 차축 방향에 대해 직교하는 성분의 분력이라도 된다.
·각 실시형태에 있어서, 타이어 위치 판정에 사용하는 전파는, 피크 ID 전파 (Sid) 에 한정되지 않고, 예를 들어 타이어 공기압 신호 (Stp) 등의 다른 신호를 사용하는 것도 가능하다.
·각 실시형태에 있어서, ID 후보 축소부 (24) 는 생략하는 것도 가능하다.
·각 실시형태에 있어서, 가등록의 시간대는, 본등록 이외의 시간대이면, 언제라도 된다.
·제 4 실시형태에 있어서, 제 2 시간대 (T2) 의 사이에 수집된 특정 위치 정보 (Dtm) 는, 제 1 시간대 (T1) 가 도래했을 때, 최초의 전파 송신일 때에 한 번에 통합하여 송신되어도 된다.
·제 4 실시형태에 있어서, 특정 위치 정보 (Dtm) 는, 예를 들어 피크 위치를 검출한 시각, 또는 제 1 시간대의 개시점 (T1a) 으로부터 거슬러 올라간 시간 등, 여러 가지의 정보가 채용 가능하다.
·제 4 실시형태에 있어서, 예를 들어 주행 상태에 따라 피크 ID 전파 (Sid) 에 가중치를 부여해도 된다. 구체적으로는, 정속 주행시나, 정속 또한 속도가 느릴 때에는, 피크 ID 전파 (Sid) 의 가중치를 크게 하고, 그렇지 않을 때에는, 가중치를 작게 한다. 또, 가감속 중에는, 가중치를 작게 하거나 데이터를 파기하거나 해도 된다. 이렇게 하면, 타이어 위치를 보다 바르게 판정하는데 한층 유리해진다.
·각 실시형태에 있어서, 타이어 위치의 판정 방법은, 실시형태의 방식으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 각 판정 타이밍 (t1, t2) 을 차량 (1) 의 정차 타이밍으로 하고, 이들 정차 타이밍에 있어서, 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 중력 분력 데이터를 TPMS 수신기 (12) 에 송신한다. 그리고, 제 1 정차시의 검출기 각도 (θk1) 와 제 2 정차시의 검출기 각도 (θk2) 로부터 2 타이밍 사이의 검출기 회전각 (θa) 을 산출하고, 이것을 이용하여 타이어 위치를 판정하는 것도 가능하다.
·각 실시형태에 있어서, 타이어 위치의 판정 방식은, 실시형태에 기술한 바와 같은 ID 마다 각 차축 (18a ∼ 18d) 의 차축 회전 정보 (Dc) 의 분포를 취하여 위치 판정하는 방식으로 한정되지 않는다. 예를 들어, ID 마다 각 차축 (18a ∼ 18d) 의 차축 회전 정보 (Dc) 의 평균을 취하여, ID 가 평균치의 어느 것과 동기하는지를 확인함으로써, 타이어 위치를 판정하는 방식을 취해도 된다. 이와 같이, 타이어 위치의 판정 방식은, 여러 가지의 양태로 적절히 변경 가능하다.
·각 실시형태에 있어서, 중력 분력 (Gr) 을 검출하는 센서는, 여러 가지의 센서가 사용 가능하다.
·각 실시형태에 있어서, 타이어 공기압 검출기 (4) 에 있어서 검출하는 극은, 피크로 한정되지 않고, 중력 분력 (Gr) 의 변화에 있어서, 타이어 공기압 검출기 (4) 의 소정 위치를 특정할 수 있는 특징적인 값이면 된다.
·각 실시형태에 있어서, 특성치 (제 1 특성치, 제 2 특성치) 는, 중력 분력 (Gr) 으로 한정되지 않고, 타이어 공기압 검출기 (4) 의 위치를 특정할 수 있는 파라미터이면, 여러 가지의 것으로 변경 가능하다.
다음으로, 상기 실시형태 및 다른 예로부터 파악할 수 있는 기술적 사상에 대해, 그들의 효과와 함께 이하에 추기한다.
(ㄱ) 각 타이어에 형성된 타이어 공기압 검출기로부터 차체의 수신기를 향하여 전파를 송신하고, 당해 전파에 포함되는 타이어의 압력치를 기초로 타이어 공기압을 감시하는 타이어 공기압 감시 시스템의 1 기능이며, 상기 타이어 공기압 검출기의 위치를 식별함으로써, 타이어 위치를 판정하는 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 수신기로 수신 가능한 상기 타이어 공기압 검출기의 타이어 ID 를 수집하여, 당해 타이어 ID 를 상기 수신기의 메모리에 가등록하는 ID 가등록부와, 가등록된 타이어 ID 만을 타이어 위치 판정의 대상으로 하고, 어느 제 1 판정 타이밍일 때에 타이어 공기압 검출기에 발생하는 중력 분력에 기초하여 산출 가능한 검출기 각도를 타이어 ID 마다 구함과 함께, 그 이후의 제 2 판정 타이밍일 때도 동일하게 타이어 ID 마다 검출기 각도를 구하고, 이들의 차로부터 2 타이밍 사이의 각 타이어 ID 에 있어서의 검출기 회전각을 산출하고, 이들 검출기 회전각과, 상기 2 타이밍의 사이에 취하는 각 차축의 차축 회전각을 비교함으로써, 타이어 위치를 판정하여 상기 수신기에 등록하는 ID 등록부를 구비한 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템. 본 구성에 의하면, 타이어 ID 의 등록에 드는 수고를 줄이는 것이 가능해진다.
1 : 차량
2 (2a ∼ 2e) : 타이어
3 : 타이어 공기압 감시 시스템
4 (4a ∼ 4e) : 타이어 공기압 검출기
5 : 차체
10 : 중력 검출부로서의 가속도 센서
12 : 수신기 (TPMS 수신기)
15 : 메모리
17 : 타이어 위치 판정 시스템
18 (18a ∼ 18d) : 차축
21 : ID 등록부 및 특정 위치 검출부를 구성하는 피크 검출부
22 : ID 등록부 및 특정 위치 통지부를 구성하는 전파 송신부
23 : ID 가등록부
24 : ID 후보 축소부
25 : ID 등록부를 구성하는 본등록 실행부
38 : 이그니션 스위치
40 : 특성치 취득부를 구성하는 이그니션 상태 감시부
41 : 특성치 취득부를 구성하는 중력 분력 취득부
42 : 특성치 비교부로서의 중력 분력 비교부
43 : 동작 제어부
IA-A ∼ ID-G : 타이어 ID
t1 : 제 1 판정 타이밍
t2 : 제 2 판정 타이밍
Gr, Gr1, Gr2 : 특성치 (제 1 특성치, 제 2 특성치) 로서의 중력 분력
Cx : 차축 회전수
θk (θk1, θk2) : 검출기 각도
θa : 검출기 회전각
θb : 차축 회전각

Claims (9)

  1. 각 타이어에 장착된 타이어 공기압 검출기로부터, 적어도 공기압 데이터 및 타이어 ID 가 연관된 제 1 전파를 송신시키고, 차체에 설치된 수신기로 당해 제 1 전파를 수신하고, 각 타이어의 타이어 공기압을 감시하는 타이어 공기압 감시 기능에 수반하는 하나의 기능이며, 상기 타이어의 위치를 판정하는 타이어 위치 판정 시스템에 있어서,
    상기 수신기로 수신 가능한 상기 타이어 공기압 검출기의 타이어 ID 를 수집하여, 당해 타이어 ID 를 상기 수신기의 메모리에 가등록하는 ID 가등록부와,
    상기 타이어 공기압 검출기가 타이어 회전 방향의 특정 위치에 위치한 것을 알 수 있는 제 2 전파를 각 타이어 공기압 검출기로부터 송신시키고, 당해 제 2 전파를 상기 수신기로 수신하고, 각 차축의 회전이 검출 가능한 차축 회전 검출부로부터, 각 타이어 공기압 검출기가 상기 특정 위치를 취할 때의 차축 회전 정보를 상기 특정 위치마다 복수 취득하고, 어느 ID 가 상기 차축 회전 정보의 어느 것과 동기하고 있는지를 확인함으로써, 상기 타이어 ID 와 차축을 연관지어 타이어 위치를 판정하는 ID 등록부를 구비하고,
    가등록된 타이어 ID 중, 차량이 주행을 개시한 후에도 계속해서 타이어 ID 를 수신할 수 있는지의 여부를 확인함으로써, 가등록 ID 를 축소하는 ID 후보 축소부를 구비하며,
    상기 ID 등록부는, 상기 ID 후보 축소부에 의한 후보의 축소로부터 누락된 타이어 ID 여도, 차량 주행 중, 당해 타이어 ID 를 정기 또는 부정기로 수신할 수 있는 것을 확인할 수 있으면, 그 타이어 ID 를 스페어 타이어의 ID 로서 상기 수신기에 본등록하는 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 ID 가등록부는, 상기 가등록의 동작을, 어느 특정한 일정 시간 동안만 실행하는 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 ID 가등록부는, 상기 ID 등록부가 동작을 실행하지 않는 시간대에 있어서, 상기 가등록의 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 ID 등록부는, 타이어 위치의 판정이 종료된 후, 계속해서 동일한 판정 결과가 얻어지는 것을 확인할 수 있었을 때, 판정 결과로서 얻은 타이어 위치를 상기 수신기에 본등록하는 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  7. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 ID 등록부는,
    상기 타이어 공기압 검출기에 형성되고, 당해 타이어 공기압 검출기에 형성된 중력 검출부의 검출 신호를 기초로, 당해 타이어 공기압 검출기가 상기 특정 위치에 위치하는 것을 검출하는 특정 위치 검출부와,
    상기 타이어 공기압 검출기에 형성되고, 상기 타이어 공기압 검출기가 상기 특정 위치에 위치했을 때, 상기 제 2 전파를 상기 타이어 공기압 검출기로부터 송신시키는 특정 위치 통지부와,
    상기 수신기에 형성되고, 어느 제 1 판정 타이밍 때, 상기 타이어가 1 회전하는 동안에 각 타이어 공기압 검출기로부터 송신되는 상기 제 2 전파를 수신할 때마다, 각 차축의 상기 차축 회전 정보를 판독하고, 당해 차축 회전 정보를 기초로 상기 제 1 판정 타이밍에 있어서의 각 타이어 ID 의 검출기 각도를 산출함과 함께, 그 이후의 제 2 판정 타이밍 때, 동일하게 상기 검출기 각도를 산출하고, 이들의 차로부터 검출기 회전각을 상기 타이어 ID 마다 산출하고, 상기한 2 개의 타이밍의 사이에 각 차축이 취하는 차축 회전각과 당해 검출기 회전각을 비교함으로써, 타이어 위치를 판정하는 본등록 실행부를 구비한 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  8. 각 타이어에 장착된 타이어 공기압 검출기로부터, 적어도 공기압 데이터 및 타이어 ID 가 연관된 제 1 전파를 송신시키고, 차체에 설치된 수신기로 당해 제 1 전파를 수신하고, 각 타이어의 타이어 공기압을 감시하는 타이어 공기압 감시 기능에 수반하는 하나의 기능이며, 상기 타이어의 위치를 판정하는 타이어 위치 판정 시스템에 있어서,
    상기 수신기로 수신 가능한 상기 타이어 공기압 검출기의 타이어 ID 를 수집하여, 당해 타이어 ID 를 상기 수신기의 메모리에 가등록하는 ID 가등록부와,
    상기 타이어 공기압 검출기가 타이어 회전 방향의 특정 위치에 위치한 것을 알 수 있는 제 2 전파를 각 타이어 공기압 검출기로부터 송신시키고, 당해 제 2 전파를 상기 수신기로 수신하고, 각 차축의 회전이 검출 가능한 차축 회전 검출부로부터, 각 타이어 공기압 검출기가 상기 특정 위치를 취할 때의 차축 회전 정보를 상기 특정 위치마다 복수 취득하고, 어느 ID 가 상기 차축 회전 정보의 어느 것과 동기하고 있는지를 확인함으로써, 상기 타이어 ID 와 차축을 연관지어 타이어 위치를 판정하는 ID 등록부를 구비하고,
    상기 타이어 공기압 검출기의 중력 검출부에서 검출된 검출 신호를 기초로 상기 타이어 공기압 검출기의 각도에 준하는 특성치를 산출 가능하고, 차량의 이그니션 스위치가 오프일 때의 상기 타이어 공기압 검출기의 제 1 특성치와, 상기 이그니션 스위치가 온으로 전환된 후의 상기 타이어 공기압 검출기의 제 2 특성치를 취득하는 특성치 취득부와,
    상기 제 1 특성치와 상기 제 2 특성치를 비교하는 특성치 비교부와,
    상기 특성치 비교부의 비교 결과를 기초로 상기 타이어의 장착 위치의 변경 유무를 판단하고, 당해 판단 결과에 기초하여 상기 타이어 공기압 감시 기능의 동작을 제어하는 동작 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  9. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 ID 등록부는,
    상기 타이어 공기압 검출기에 형성되고, 당해 타이어 공기압 검출기에 형성된 중력 검출부의 검출 신호를 기초로, 당해 타이어 공기압 검출기가 상기 특정 위치에 위치하는 것을 검출하는 특정 위치 검출부와,
    상기 타이어 공기압 검출기에 형성되고, 어느 특정한 타이밍 때에 상기 제 2 전파를 상기 타이어 공기압 검출기로부터 송신시키는 특정 위치 통지부와,
    상기 타이어 ID 마다 상기 차축 회전 정보의 통계를 취함으로써, 상기 타이어 ID 마다 각 차축의 차축 회전 정보의 분포를 산출하고, 이 분포를 기초로 타이어 ID 및 차축의 동기를 확인하여, 타이어 위치를 판정하는 본등록 실행부를 구비한 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
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