KR20120138701A - 휠 위치 식별 장치, 이에 사용되는 송신기, 및 이를 갖는 타이어 압력 검출 장치 - Google Patents

휠 위치 식별 장치, 이에 사용되는 송신기, 및 이를 갖는 타이어 압력 검출 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20120138701A
KR20120138701A KR1020120063850A KR20120063850A KR20120138701A KR 20120138701 A KR20120138701 A KR 20120138701A KR 1020120063850 A KR1020120063850 A KR 1020120063850A KR 20120063850 A KR20120063850 A KR 20120063850A KR 20120138701 A KR20120138701 A KR 20120138701A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wheels
acceleration
wheel
transmitter
frame
Prior art date
Application number
KR1020120063850A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101384473B1 (ko
Inventor
히로아끼 마에하라
마사시 모리
Original Assignee
가부시키가이샤 덴소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 덴소 filed Critical 가부시키가이샤 덴소
Publication of KR20120138701A publication Critical patent/KR20120138701A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101384473B1 publication Critical patent/KR101384473B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0415—Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels
    • B60C23/0416—Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels allocating a corresponding wheel position on vehicle, e.g. front/left or rear/right
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0486—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre comprising additional sensors in the wheel or tyre mounted monitoring device, e.g. movement sensors, microphones or earth magnetic field sensors
    • B60C23/0488—Movement sensor, e.g. for sensing angular speed, acceleration or centripetal force
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L17/00—Devices or apparatus for measuring tyre pressure or the pressure in other inflated bodies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/02—Tyres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

차량용 휠 위치 식별 장치에서, 송신기(2a-2d)가 휠(5a-5d)에 각각 배치된다. 상기 송신기(2a-2d)의 각각은 2축 가속도 센서(22) 및 제어 유닛(23)을 포함한다. 상기 2축 가속도 센서(22)는 송신기(2a-2d)와 연관된 휠(5a-5d)의 접선 방향 가속도와 법선 방향 가속도를 검출한다. 상기 제어 유닛(23)은 송신기(2a-2d)와 연관된 휠이 우측 휠(5a, 5c)인지 또는 좌측 휠(5b, 5d)인지를 상기 법선 방향 가속도의 시간 미분 값과 상기 접선 방향 가속도의 곱의 부호에 기초하여 결정하고, 결정 결과에 대한 데이터를 프레임에 저장한다. 수신기(3)는 각 송신기(2a-2d)로부터 프레임을 수신하여 상기 프레임에 저장된 데이터에 기초하여 상기 송신기(2a-2d)의 위치를 식별한다. 상기 휠 위치 식별 장치는, 예를 들어 타이어 압력 검출 장치에 이용된다.

Description

휠 위치 식별 장치, 이에 사용되는 송신기, 및 이를 갖는 타이어 압력 검출 장치{WHEEL POSITION IDENTIFYING DEVICE, TRANSMITTER USED FOR THE SAME, AND TIRE PRESSURE DETECTING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 차량용 휠 위치 식별 장치, 상기 휠 위치 식별 장치에 사용되는 송신기, 및 상기 휠 위치 식별 장치를 이용하는 타이어 압력 검출 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 송신기와 연관된 휠의 위치를 좌측이나 우측으로 식별하는 휠 위치 식별 장치, 및 상기 휠 위치 식별 장치를 갖는 직접형 타이어 압력 검출 장치에 관한 것이다.
종래로부터, 직접형(direct-type) 타이어 압력 검출 장치가 타이어 압력 검출 장치의 일례로서 알려져 있다. 상기 직접형 타이어 압력 검출 장치에서는, 압력 센서와 같은 감지 유닛을 갖는 송신기가 타이어를 갖는 각각의 휠에 직접 고정되고, 안테나와 수신기가 차체에 고정된다. 상기 수신기는 감지 유닛의 검출 결과를 안테나를 통해 송신기로부터 수신하고, 상기 검출 결과에 기초하여 상기 타이어의 공기압을 검출한다.
이러한 직접형 타이어 압력 검출 장치에 있어서, 각각의 송신기로부터 송신된 데이터에는 상기 데이터가 대상 차량과 연관되어 있는지를 그리고 상기 송신기가 고정된 휠의 위치를 식별하기 위한 고유 식별(ID) 정보가 제공된다. 상기 수신기에서, 각 ID 정보 및 각 휠은 상응하여 등록되어 있다. 상기 ID 정보를 포함하는 프레임을 상기 송신기로부터 수신하는 경우, 상기 수신기는 휠과 연관된 송신기의 위치, 즉 상기 등록된 ID 정보에 기초하여 상기 프레임이 어느 송신기로부터 송신되는지를 결정한다.
예를 들어, 휠의 위치를 식별하기 위하여, 즉 상기 데이터를 송신하는 송신기가 어느 휠에 고정되는지를 식별하기 위하여 수신기와 쌍방향 통신을 수행하도록 수신기로서의 기능을 송신기에 제공하는 것이 제안되어 있다. US 2007/0008097A1에 대응하며 이하 특허문헌 1로 나타낸 JP 2007-015491A에는 휠 위치 식별 장치의 일례가 기재되어 있다.
상기 특허문헌 1의 휠 위치 식별 장치에서, 트리거 신호를 송신하는 트리거 유닛은 송신기와 상이한 거리에서 차량의 바디에 장착된다. 각각의 송신기는 상기 트리거 유닛으로부터 트리거 신호의 세기를 측정한다. 전파의 세기가 거리에 따라 감쇠하는 원리를 이용함으로써, 대응하는 송신기에 수신된 트리거 신호의 세기를 나타내는 데이터에 기초하여 각 휠의 위치가 식별된다.
US 2006/0238323A1에 대응하며 이하 특허문헌 2로 나타낸 JP 2006-298182A에는 휠 위치 식별 장치의 다른 예가 기재되어 있다. 전술한 장치에서, 두 개의 축을 따르는 가속도, 예를 들면 휠의 회전 방향으로의 가속도 및 상기 휠의 반경 방향으로의 가속도를 검출하는 2축 가속도 센서(dual axis acceleration sensor)(이하, G 센서라 함)가 송신기에 제공된다. 각 축의 검출 신호의 위상은 상기 휠의 회전 방향에 따라 편이(shift)되기 때문에, 상기 검출 신호의 위상차를 비교함으로써 상기 송신기가 좌측 휠과 연관되어 있는지 또는 우측 휠과 연관되어 있는지가 결정된다.
상기 특허문헌 1의 휠 위치 식별 장치에서, 상기 휠의 위치는 트리거 유닛을 이용하여 검출되므로, 상기 휠 위치 식별 장치의 비용은 트리거 유닛으로 인하여 증가할 것이다. 상기 특허문헌 2의 휠 위치 식별 장치에서, 상기 검출 신호의 위상차를 2축 G 센서로부터 계산함으로써 상기 송신기가 좌측 휠과 연관되어 있는지 또는 우측 휠과 연관되어 있는지가 결정된다. 이때, 계산량은 매우 크게 된다. 즉, 상기 가속도는 짧은 샘플링 사이클에서 많은 횟수로 샘플링될 필요가 있고, 이후 결정을 위한 포인트(즉, 최대 값, 제로 값, 또는 최소 값)이 검색될 필요가 있다. 그러므로, 비교적 큰 메모리 용량이 요구된다.
본 발명의 목적은 트리거 유닛 없이 감소된 계산량으로 송신기가 우측 휠과 연관되어 있는지 또는 좌측 휠과 연관되어 있는지를 결정할 수 있는 휠 위치 식별 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상기 휠 위치 식별 장치에 사용되는 송신기를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기 휠 위치 식별 장치를 갖는 타이어 압력 검출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 차량용 휠 위치 식별 장치는 상기 차량의 휠과 연관된 복수의 송신기 및 상기 차량의 바디에 장착되는 수신기를 포함한다. 상기 송신기의 각각은 2축 가속도 센서 및 제1 제어 유닛을 포함한다. 상기 2축 가속도 센서는 송신기와 연관된 휠의 접선 방향 가속도와 법선 방향 가속도를 검출한다. 상기 법선 방향 가속도는 휠의 원주 방향에 수직한 방향으로의 가속도이고, 상기 접선 방향 가속도는 휠의 원주 방향에 접하는 방향으로의 가속도이다. 상기 제1 제어 유닛은 송신기와 연관된 휠이 우측 휠인지 또는 좌측 휠인지를 상기 법선 방향 가속도의 시간 미분 값과 상기 접선 방향 가속도의 곱의 부호에 기초하여 결정하고, 결정 결과에 대한 데이터를 휠 위치 결정 데이터로서 프레임에 저장한다. 상기 수신기는 수신 안테나, 수신 유닛, 및 제2 제어 유닛을 포함한다. 상기 수신 유닛은 수신 안테나를 통해 각 송신기로부터 송신된 상기 프레임을 수신한다. 상기 제2 제어 유닛은 수신 유닛으로부터 프레임을 수신하며 상기 프레임을 송신하는 송신기와 연관된 휠의 위치를 좌측 또는 우측으로서 상기 프레임에 저장된 데이터에 기초하여 식별한다.
전술한 구성에서, 상기 송신기와 연관된 휠의 위치가 좌측인지 또는 우측인지는 상기 법선 방향 가속도의 시간 미분 값과 접선 방향 가속도의 곱의 양의 부호 또는 음의 부호와 같은 부호에 기초하여 결정된다. 그러므로, 상기 휠의 위치를 결정하기 위한 트리거 유닛을 사용할 필요가 없고, 짧은 샘플링 사이클에서 여러 포인트에서 가속도를 샘플링할 필요가 없다. 따라서, 상기 송신기가 우측 휠과 연관되는지 또는 좌측 휠과 연관되는지는 트리거 유닛 및 다수의 계산을 요구하는 계산 기술을 사용하지 않고 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 휠 위치 식별 장치에 사용되는 송신기가 차량의 휠에 배치된다. 상기 송신기는 2축 가속도 센서 및 제어 유닛을 포함한다. 상기 2축 가속도 센서는 휠의 접선 방향 가속도와 법선 방향 가속도를 검출한다. 상기 법선 방향 가속도는 휠의 원주 방향에 수직한 방향으로의 가속도이고, 상기 접선 방향 가속도는 휠의 원주 방향에 접하는 방향으로의 가속도이다. 상기 제어 유닛은 송신기와 연관된 휠이 우측 휠인지 또는 좌측 휠인지를 상기 법선 방향 가속도의 시간 미분 값과 상기 접선 방향 가속도의 곱의 부호에 기초하여 결정하고, 결정 결과를 나타내는 데이터를 휠 위치 결정 데이터로서 프레임에 저장한다.
전술한 구성을 갖는 휠 위치 식별 장치는, 예를 들면 타이어 압력 검출 장치에 이용된다. 이러한 경우, 상기 송신기의 각각은 휠의 타이어 압력에 따른 검출 신호를 발생시키는 감지 유닛을 포함한다. 상기 송신기의 제1 제어 유닛은 감지 유닛에서 발생된 검출 신호를 타이어 압력 정보로 처리하고, 상기 타이어 압력 정보를 프레임에 저장한다. 상기 수신기의 제2 제어 유닛은 타이어 압력 정보를 포함하는 프레임을 상기 제1 제어 유닛으로부터 수신하고, 각 휠의 타이어 압력을 상기 프레임에 기초하여 검출한다.
본 발명의 전술한 목적과 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 이루어진 다음의 상세한 설명으로부터 더 명확해질 것이고, 유사한 구성요소는 유사한 참조 부호로 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 위치 식별 장치를 갖는 타이어 압력 검출 장치의 개략적 구조를 나타낸 도면이다.
도 2a는 본 실시예에 따른 휠 위치 식별 장치의 각 송신기의 개략적 구조를 나타낸 도면이다.
도 2b는 본 실시예에 따른 휠 위치 식별 장치의 수신기의 개략적 구조를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 3b는 본 실시예에 따른 휠에서 송신기의 가속도 검출 유닛의 배열의 일례를 나타낸 도면이다.
도 3c는 도 3a 및 3b에 도시된 예에서 가속도 검출 유닛의 G 센서로부터 출력된 가속도 파형을 나타낸 도면이다.
도 4a는 본 실시예에 따라, 우측 휠과 관련된, 법선 방향 가속도의 파형, 접선 방향 가속도의 파형, 및 샘플링 포인트에서 법선 방향 가속도와 접선 방향 가속도 간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 4b는 본 실시예에 따라, 좌측 휠과 관련된, 법선 방향 가속도의 파형, 접선 방향 가속도의 파형, 및 샘플링 지점에서 법선 방향 가속도와 접선 방향 가속도 간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 법선 방향 가속도의 시간 미분과 접선 방향 가속도의 곱에 의해 제공된 파형을 나타낸 도면이다.
도 6a는 본 실시예에 따른 휠의 1회전 동안 각 시간에서 송신기에 적용된 가속도와 송신기의 위치 간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6b는 본 실시예에 따른 휠의 회전 동안 송신기의 위치를 설명하기 위하여 휠을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 예시적인 실시예를 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1을 참조하면, 휠 위치 식별 장치가 이용되는 타이어 압력 검출 장치가 차량(1)에 장착된다. 도 1에서, 상하 방향은 상기 차량(1)의 전후 방향에 대응하고, 좌우 방향은 상기 차량(1)의 좌우 방향에 대응한다. 상기 타이어 압력 검출 장치는 송신기(2(예를 들면, 2a, 2b, 2c, 2d)), 수신기(3), 및 디스플레이 유닛(4)을 포함한다.
상기 타이어 압력 검출 장치는, 예를 들면 4개의 휠(5a, 5b, 5c, 5d)을 갖는 차량에 장착된다. 상기 타이어 압력 검출 장치는 임의 수의 휠을 갖는 차량에 장착될 수 있다. 상기 송신기(2a-2d)는 휠(5a-5d)과 각각 연관된다. 상기 송신기(2a-2d)의 각각은 대응하는 휠(5a-5d)의 타이어의 공기압을 검출하고, 상기 타이어의 공기압에 대한 정보를 검출 결과로서 프레임에 저장한다. 상기 송신기(2a-2d)는 무선 주파수(RF) 전송으로 상기 프레임을 송신한다.
상기 수신기(3)는 차량(1)의 바디(6)에 고정된다. 상기 수신기(3)는 RF 전송으로 각 송신기(2a-2d)로부터 송신된 프레임을 수신한다. 상기 수신기(3)는 프레임에 저장된 검출 결과에 기초하여 다양한 프로세스와 계산을 수행하며, 각 휠의 위치 및 각 휠의 타이어의 공기압을 식별한다. 도 2a는 각 송신기(2(2a-2d))의 개략적 구조를 나타낸 도면이고, 도 2b는 상기 수신기(3)의 개략적 구조를 나타낸 도면이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 송신기(2(2a-2d))는 감지 유닛(21), 2축 가속도 검출 유닛(2축 가속도 센서)(22), 마이크로컴퓨터(23), 송신 유닛(24), 배터리(25), 및 송신 안테나(26)를 포함한다. 상기 송신기(2)의 각 유닛이나 부분은 배터리(25)로부터 공급된 전력에 의해 구동된다.
상기 감지 유닛(21)은 압력 센서(21a)와 온도 센서(21b)를 포함한다. 상기 압력 센서(21a)는, 예를 들면 다이어프램형 압력 센서이다. 상기 감지 유닛(21)은 타이어의 공기압에 따른 검출 신호 및 온도에 따른 검출 신호를 출력한다.
상기 가속도 검출 유닛(22)은 두 개의 축을 따르는 가속도를 검출하도록 구성된다. 상기 가속도 검출 유닛(22)은 가속도를 두 방향으로 검출하기 위한 G 센서(제1 및 제2 센서부)(22a, 22b)를 포함하는 2축 G 센서를 포함한다. 각 G센서(22a, 22b)의 기능은 상세히 후술될 것이다.
상기 마이크로컴퓨터(23)는 제어 유닛(제1 제어 유닛) 등을 포함한다. 상기 마이크로컴퓨터(23)는 메모리를 가지며 상기 메모리에 저장된 프로그램에 따라 소정의 프로세스를 수행한다. 상기 마이크로컴퓨터(23)의 메모리는 각 송신기(2a-2d)를 식별하기 위하여 상기 송신기(2a-2d)에 특유한 송신기 식별 정보 및 대상 차량을 식별하기 위하여 상기 대상 차량에 특유한 차량 식별 정보를 포함하는 개별적인 ID 정보를 저장한다.
상기 마이크로컴퓨터(23)는 감지 유닛(21)으로부터 타이어 압력을 나타내는 검출 신호를 수신하고, 필요에 따라 상기 검출 신호를 처리하며 상기 검출 신호에 작업을 가한 후 상기 송신기 식별 정보를 포함하는 ID 정보와 함께 상기 타이어 압력에 대한 정보를 프레임에 저장한다. 또한, 상기 마이크로컴퓨터(23)는 소정 주기의 G 센서(22a, 22b)로부터 상기 검출 신호를 모니터링한다. 상기 마이크로컴퓨터(23)는 송신기(2)가 어느 휠과 연관되는지를, 즉 상기 G 센서(22a, 22b)로부터의 검출 신호에 기초하여 상기 송신기(2)와 연관된 휠의 위치를 식별한다.
구체적으로, 상기 마이크로컴퓨터(23)는 반대 방향으로 회전하는 상기 우측 휠(5a, 5c)과 좌측 휠(5b, 5d)에 대해, 송신기(2)가 우측 휠(5a, 5c)과 연관되는지 또는 좌측 휠(5b, 5d)과 연관되는지를 결정한다. 또한, 상기 마이크로컴퓨터(23)는 송신기(2)가 전방 휠(5a, 5b)과 연관되는지 또는 후방 휠(5c, 5d)과 연관되는지를 결정한다. 더 나아가, 상기 마이크로컴퓨터(23)는 이러한 결정 결과에 기초하여 상기 송신기(2)가 어느 휠과 연관되는지를 식별한다. 다시 말해서, 상기 마이크로컴퓨터(23)는 송신기(2)와 연관된 휠의 위치를 식별한다.
상기 마이크로컴퓨터(23)는 송신기(2)와 연관된 휠 위치의 검출 결과에 대한 데이터를 상기 타이어 압력에 대한 데이터를 포함하는 프레임에 저장한다. 상기 마이크로컴퓨터(23)에 의해 수행된 휠 위치의 식별은 상세히 후술될 것이다.
상기 마이크로컴퓨터(23)가 프레임을 생성하는 경우, 상기 마이크로컴퓨터(23)는 송신 유닛(24)과 송신 안테나(26)를 통해 상기 수신기(3)에 프레임을 송신한다. 상기 수신기(3)로 프레임의 전송은 전술한 프로그램에 따라 수행된다. 예를 들어, 상기 프레임 전송은 소정의 전송 주기마다 반복된다.
상기 송신 유닛(24)은 송신 안테나(26)를 통해 마이크로컴퓨터(23)에서 수신기(3)에 제공된 상기 프레임을 송신하는 출력부로서 역할을 한다. 상기 프레임 전송에 사용되는 전파의 일례로서, RF 밴드의 전파가 사용된다.
상기 배터리(25)는 마이크로컴퓨터(23) 등에 전력을 공급하도록 구성된다. 상기 배터리(25)로부터의 전력 공급에 의해, 상기 감지 유닛(21)에서의 타이어 압력에 대한 데이터의 수집, 상기 가속도 검출 유닛(22)에서 가속도의 검출, 및 상기 마이크로컴퓨터(23)에서의 계산과 같은 다양한 작동이 수행된다.
예를 들면, 상기 감지 유닛(21)이 타이어의 내부를 향하도록, 전술한 구조를 갖는 송신기(2a-2d)가 각 휠(5a-5d)의 공기 주입 밸브에 고정된다. 상기 대응하는 타이어의 공기압은 감지 유닛(21)에 의해 검출되고, 상기 마이크로컴퓨터(23)에 의해 프레임에 저장된다. 상기 타이어 압력을 나타내는 신호는 소정의 전송 시간에 상기 송신 안테나(26)로부터 프레임을 송신함으로써 상기 수신기(3)에 주기적으로 송신된다.
다음에, 각 송신기(2)의 가속도 검출 유닛(22)의 구조와 작동을 도 3a, 3b, 및 3c를 참조하여 설명할 것이다. 도 3a 및 3b는 각 휠(5a-5d)에서 G 센서(22a, 22b)의 배열의 일례를 나타낸 도면이고, 도 3c는 도 3a 및 3b에 도시된 예에서 G 센서(22a, 22b)에 의해 검출된 가속도 파형 간의 관계를 나타낸 도면이다.
상기 가속도 검출 유닛(22)은 상이한 방향으로 가속도를 검출하기 위한 G 센서(22a, 22b)를 포함하는 2축 G 센서에 의해 제공된다. 상기 G 센서(22a, 22b)는 휠(5a-5d)의 회전 동안 상기 휠(5a-5d)에 가해지는 가속도를 검출한다. 상기 G 센서(22a)는 휠(5a-5d)의 원주 방향에 수직한 축을 따르는 가속도를, 즉 상기 휠(5a-5d)의 원주 방향에 수직한 두 방향 중 하나의 방향으로 가속도를 검출하도록 배열된다. 이하, 상기 G 센서(22a)에 의해 검출된 가속도를 법선 방향 가속도로 나타낸다. 상기 G 센서(22b)는 휠(5a-5d)의 접선 방향에 평행한 축을 따르는 가속도를, 즉 상기 휠(5a-5d)의 접선 방향에 평행한 두 방향 중 하나의 방향으로의 가속도를 검출하도록 배열된다. 이하, 상기 G 센서(22b)에 의해 검출된 가속도를 접선 방향 가속도로 나타낸다.
상기 G 센서(22a)는 휠(5a-5d)의 법선 방향 가속도를 검출하고, 중력으로 인한 가속도가 더해진 원심력을 나타내는 출력을 발생시킨다. 상기 송신기(2)가 휠(5a-5d)의 상부에 위치되는 경우, 상기 G 센서(22a)에는 중력으로 인해 양의 가속도(positive acceleration)가 적용된다. 상기 휠(5a-5d)이 180도 회전한 후에 상기 송신기(2)가 휠(5a-5d)의 하부에 위치되는 경우, 상기 G 센서(22a)에는 중력으로 인해 음의 가속도(negative acceleration)가 적용된다. 상기 차량(1)의 속도가 증가함에 따라, 상기 원심력은 증가한다. 그러므로, 상기 법선 방향 가속도는 중력으로 인한 가속도의 진폭과 함께 원심력의 증가로 인해 상기 가속도가 점진적으로 증가하는 파형을 나타낸다. 원심력도(degree of centrifugal force)는 차량의 속도에 대응하는 값을 나타내므로, 상기 차량 속도가 또한 참조로서 도 3c에 도시되어 있다.
상기 G 센서(22b)는 휠(5a-5d)의 접선 방향 가속도를 검출하고, 중력으로 인한 가속도에 따라 출력을 발생시킨다. 상기 G 센서(22b)에 의해 검출된 각가속도는 상기 G 센서(22a)의 각가속도로부터 90도만큼 오프셋된다. 그러므로, 중력으로 인한 가속도에 따라 상기 G 센서(22b)로부터 출력된 파형의 위상은 상기 G 센서(22a)로부터 출력된 파형으로부터 90도만큼 편이된다.
도 3a 및 3b의 예에서, 상기 송신기(2)가 휠(5a-5d)의 중심으로부터 90도만큼 반시계 방향으로 오프셋된 위치에 있는 경우, 중력으로 인한 가속도는 음의 값으로 출력된다. 상기 휠(5a-5d)이 180도 회전한 후에 상기 송신기(2)가 휠(5a-5d)의 중심으로부터 90도만큼 시계 방향으로 오프셋된 위치에 있는 경우, 중력으로 인한 가속도는 양의 값으로 출력된다.
그러므로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 시계 방향으로 회전하는 G 센서(22b)로부터 출력된 파형의 위상 및 반시계 방향으로 회전하는 G 센서(22b)로부터 출력된 파형의 위상은 180도만큼 다르다. 이러한 방식으로, 반대 방향으로 회전하는 휠(5a-5d) 사이에서, 상기 출력된 파형의 위상은 반대 방향으로 편이된다. 종래의 기술에서, 상기 송신기(2)가 우측 휠(5a, 5c)과 연관되는지 또는 좌측 휠(5b, 5d)과 연관되는지는 위상차에 기초하여 결정된다. 그러나, 이러한 기술에서, 상기 위상차를 얻기 위해 수행되는 계산의 수는 매우 크게 된다.
그러므로, 본 실시예에서, 상기 송신기(2)가 우측 휠(5a, 5c)과 연관되는지 또는 좌측 휠(5b, 5d)과 연관되는지의 결정은 도 4a 및 4b를 참조하여 후술될 방법에 의해 이루어진다.
도 4a는 우측 휠(5a, 5c)과 연관된 송신기(2)에서 검출된 법선 방향 가속도 및 접선 방향 가속도의 파형을 나타낸 도면이다. 도 4b는 좌측 휠(5b, 5d)과 연관된 송신기(2)에서 검출된 법선 방향 가속도 및 접선 방향 가속도의 파형을 나타낸 도면이다.
본 실시예에서, 상기 송신기(2)가 우측 휠(5a, 5c)과 연관되는지 또는 좌측 휠(5b, 5d)과 연관되는지는 상기 법선 방향 가속도의 시간 미분 값과 접선 방향 가속도의 곱의 부호에 기초하여 결정된다. 상기 법선 방향 가속도의 시간 미분 값은 최소 시간에서의 상기 법선 방향 가속도의 변화량에 대응한다. 그러므로, 상기 시간 미분 값은 두 포인트에서 법선 방향 가속도를 소정의 시간 간격으로 샘플링하고 상기 두 포인트에서 샘플링된 두 법선 방향 가속도 간의 차이를 계산함으로써 얻어진다. 또한, 상기 접선 방향 가속도는 두 포인트에서 상기 법선 방향 가속도의 샘플링 동안에 샘플링된다. 또한, 상기 법선 방향 가속도의 시간 미분 값과 접선 방향 가속도의 곱이 계산된다. 이하, "상기 법선 방향 가속도의 시간 미분 값과 접선 방향 가속도의 곱"을 간략하게 "가속도 곱"으로 나타낸다.
도 4a 및 4b는 두 개의 샘플링 예를 도시하고 있다. 일례로, 상기 법선 방향 가속도가 포인트 ar1 및 ar3에서 샘플링되고, 상기 접선 방향 가속도가 포인트 an2에서 샘플링된다. 다른 예에서, 상기 법선 방향 가속도가 포인트 ar4 및 ar6에서 샘플링되고, 상기 접선 방향 가속도가 포인트 an5에서 샘플링된다.
상기 두 예에서, 다음의 관계가 충족된다. 상기 송신기(2)가 우측 휠(5a, 5c)과 연관되는 경우, 상기 가속도 곱의 부호는 양의 부호이다. 상기 송신기(2)가 좌측 휠(5b, 5d)과 연관되는 경우, 상기 가속도 곱의 부호는 음의 부호이다.
즉, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 송신기(2)가 우측 휠(5a, 5c)과 연관되는 경우, 상기 법선 방향 가속도가 증가하는 상태에서, 상기 두 법선 방향 가속도 ar1 및 ar3 간의 차이(즉, ar3 - ar1)는 양의 값을 갖고, 상기 접선 방향 가속도 an2는 양의 값을 갖는다. 그러므로, 상기 가속도 곱의 부호는 양의 부호이다(즉, (ar3 - ar1) x an2 > 0). 상기 법선 방향 가속도가 감소하는 상태에서, 상기 두 법선 방향 가속도 ar4 및 ar6 간의 차이(즉, ar6 - ar4)는 음의 값을 갖고, 상기 접선 방향 가속도 an5는 음의 값을 갖는다. 그러므로, 상기 가속도 곱의 부호는 양의 부호이다(즉, (ar6 - ar4) x an5 > 0).
도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 송신기(2)가 좌측 휠(5b, 5d)과 연관되는 경우, 상기 법선 방향 가속도가 감소하는 상태에서, 상기 두 법선 방향 가속도 ar1 및 ar3 간의 차이(즉, ar3 - ar1)는 음의 값을 갖고, 상기 접선 방향 가속도 an2는 양의 값을 갖는다. 그러므로, 상기 가속도 곱의 부호는 음의 부호이다(즉, (ar3 - ar1) x an2 < 0). 상기 법선 방향 가속도가 증가하는 상태에서, 상기 두 법선 방향 가속도 ar4 및 ar6 간의 차이(즉, ar6 - ar4)는 양의 값을 갖고, 상기 접선 방향 가속도 an5는 음의 값을 갖는다. 그러므로, 상기 가속도 곱의 부호는 양의 부호이다(즉, (ar6 - ar4) x an5 < 0).
도 5는 우측 휠(5a, 5c)과 연관된 송신기(2)와 관련하여 시간에 대한 가속도 곱의 파형 및 좌측 휠(5b, 5d)과 연관된 송신기(2)와 관련하여 시간에 대한 가속도 곱의 파형을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 송신기(2)가 우측 휠(5a, 5c)에 있는 경우, 상기 가속도 곱이 일시적으로 제로가 되더라도, 상기 가속도 곱은 통상적으로 양의 측에 있게 된다. 상기 송신기(2)가 좌측 휠(5b, 5d)에 있는 경우, 상기 가속도 곱이 일시적으로 제로가 되더라도, 상기 곱은 통상적으로 음의 측에 있게 된다.
전술한 바와 같이, 상기 송신기(2)와 연관된 휠이 우측 휠(5a, 5c)인지 또는 좌측 휠(5b, 5d)인지는 상기 가속도 곱의 부호에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 마이크로컴퓨터(23)는 송신기(2)와 연관된 휠이 전방 휠(전방 휠 둘 다)(5a, 5b)인지 또는 후방 휠(후방 휠 둘 다)(5c, 5d)인지를 결정한다. 이러한 결정이 임의의 공지 방법에 의해 이루어질 수 있더라도, 이러한 결정은, 예를 들어 본 실시예의 다음의 방법에 의해 이루어진다.
예를 들어, 타이어 유효 반경의 변화는 상기 가속도 검출 유닛(22)의 검출 결과에 기초하여 차량 가속 상태, 차량의 속도가 변함없는 차량 정속 상태, 및 차량 감속 상태와 관련해서 결정되고, 상기 송신기(2)와 연관된 휠이 전방 휠(5a, 5b)인지 또는 후방 휠(5c, 5d)인지는 상기 타이어의 유효 반경에 기초하여 결정된다.
상기 차량(1)은 주행시에 가속도 상태에 따른 피칭 운동(pitching motion)을 겪는다. 상기 타이어의 유효 반경은 피칭 운동의 상태에 따라 달라진다. 즉, 상기 차량 가속 상태에서는, 상기 차량의 전방부(노즈(nose))가 올라가는 노즈 리프트(nose lift)가 일어난다. 상기 차량 감속 상태에서, 상기 차량의 전방부가 내려가는 수직 하강(nosedive)이 일어난다.
그러므로, 상기 차량 가속 상태에서, 상기 전방 휠(5a, 5b)의 타이어의 유효 반경은 상기 후방 휠(5c, 5d)의 타이어의 유효 반경보다 크다. 반면에, 상기 차량 감속 상태에서, 상기 전방 휠(5a, 5b)의 타이어의 유효 반경은 상기 후방 휠(5c, 5d)의 타이어의 유효 반경보다 작다.
따라서, 상기 송신기(2)와 연관된 휠이 전방 휠(5a, 5b)인지 또는 후방 휠(5c, 5d)인지는 상기 타이어의 유효 반경을 계산함으로써 결정될 수 있다. 상기 타이어의 유효 반경은 가속도 검출 유닛(22)으로부터의 검출 신호를 이용하여 계산된다.
도 6a는 휠(5a-5d)의 1회전(턴) 동안 상기 송신기(2)에 적용된 가속도와 상기 송신기(2)의 위치 간의 관계를 나타낸 도면이다. 도 6b는 상기 송신기(2)의 위치를 설명하기 위하여 휠(5a-5d)을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 6a에서 가속도는 좌측 휠(5b, 5d)과 연관된 송신기(2)에 대하여 도시되어 있는 것을 유의해야 한다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 송신기(2)의 위치는 sin(θ+β)로 나타내어 진다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 송신기(2)가 휠(5a-5d)의 하부에 위치되는 경우, 상기 송신기(2)의 위치는 "sin(θ+β) = 0"으로 규정된다. 상기 송신기(2)의 위치가 휠(5a-5d)의 회전에 따라 달라지므로, sin(θ+β)의 값은 회전시에 90도의 각도마다 "1", "0", "-1"로 달라진다. 따라서, 상기 송신기(2)의 위치가 90도의 각도마다 상기 휠(5a-5d)의 회전 방향으로 달라지는 모든 시간(t1 내지 t5)에서 상기 접선 방향 가속도 an ,left가 도시되어 있다.
상기 좌측 휠(5b, 5d)과 연관된 송신기(2)와 관련하여, 상기 접선 방향 가속도 an , left는 식 1로 나타내어 진다. 식 1에서, "a"는 차량(1)의 가속도를 나타내고, "g"는 중력으로 인한 가속도를 나타내고, "θ"는 휠(5a-5d)의 하부에 위치된 송신기(2)에 대한 송신기(2)의 각도를 나타낸다. 또한, 식 1에서, β는 식 2에 의해 규정된 관계를 충족한다.
식 1:
Figure pat00001
식 2:
Figure pat00002
상기 접선 방향 가속도 an , left는 휠(5a-5d)의 1회전 동안에 시간 t2에서 최대이며 시간 t4에서 최소이다. 상기 접선 방향 가속도 an , left의 최대 값과 최소 값 간의 차이는 식 3으로 나타내어 진다. 또한, 식 4는 상기 식 3을 가속도 식으로 변형함으로써 유도된다.
식 3:
Figure pat00003
식 4:
Figure pat00004
상기 휠(5a-5d)의 1회전 동안에 상기 접선 방향 가속도 an , left의 최대 값과 최소 값의 합은 식 5로 나타내어 진다. 또한, 식 6은 상기 식 5를 변형함으로써 유도된다. 식 5 및 6에서, "rr"는 송신기(2)의 회전 반경을 나타내고, "rw"는 타이어의 회전 반경을 나타낸다.
식 5:
Figure pat00005
식 6:
Figure pat00006
상기 식 4는 차량(1)의 가속도를 나타낸다. 상기 차량(1)의 가속도가 양의 값을 나타내는 경우, 즉 상기 부호가 양의 부호인 경우, 상기 차량(1)은 가속 상태에 있다. 상기 차량(1)의 가속도가 음의 값을 나타내는 경우, 즉 상기 부호가 음의 부호인 경우, 상기 차량(1)은 감속 상태에 있다. 식 6은 상기 타이어의 회전 반경에 대한 상기 송신기(2)의 회전 반경의 비율을 나타낸다(이하, 비율 rr/rw로 나타냄).
상기 비율 rr/rw는 동일 휠일지라도 상기 차량의 가속 상태(주행 상태)에 따라 달라진다. 구체적으로, 상기 차량 가속 상태에서, 상기 전방 휠(5a, 5b)의 타이어의 유효 반경은 증가하고, 상기 후방 휠(5c, 5d)의 타이어의 유효 반경은 노즈 리프트로 인하여 감소한다. 반면에, 상기 차량 감속 상태에서, 상기 전방 휠(5a, 5b)의 타이어의 유효 반경은 감소하고, 상기 후방 휠(5c, 5d)의 타이어의 유효 반경은 수직 하강으로 인하여 증가한다.
그러므로, 상기 차량(1)의 가속도 상태 및 상기 비율 rr/rw의 데이터는 샘플링마다 여러 번 기억되고, 상기 차량 가속 상태에서의 비율 rr/rw 및 상기 차량 감속 상태에서의 비율 rr/rw는, 예를 들면 누적 저장된 내용에 기초하여 서로 비교된다. 상기 차량 가속 상태에서의 비율 rr/rw이 상기 차량 감속 상태에서의 비율 rr/rw보다 작은 경우, 상기 송신기(2)가 전방 휠(5a, 5b) 중 하나와 연관되어 있는지가 결정된다. 상기 차량 가속 상태에서의 비율 rr/rw이 상기 차량 감속 상태에서의 비율 rr/rw보다 큰 경우, 상기 송신기(2)가 후방 휠(5c, 5d) 중 하나와 연관되어 있는지가 결정된다. 이러한 방식으로, 상기 송신기(2)와 연관된 휠이 전방 휠(5a, 5b)인지 또는 후방 휠(5c, 5d)인지가 결정될 수 있다.
상기 송신기(2)가 전방 휠(5a, 5b)과 연관되어 있는지 또는 후방 휠(5c, 5d)과 연관되어 있는지의 결정에 있어서, 상기 접선 방향 가속도를 검출하기 위한 G 센서(22b)가 높은 정확성을 가질 필요가 있더라도, 상기 G 센서(22b)의 동적 범위(dynamic range)는 차량의 가속 상태가 정확하게 감지될 수 있다면 작을 수 있다. 즉, 상기 G 센서(22b)의 검출 정확성은 상기 G 센서(22b)의 동적 범위를 상기 G 센서(22a)보다 작게 설정함으로써 상기 G 센서(22a)보다 높게 설정될 수 있다.
상기 접선 방향 가속도가 휠(5a-5d)의 1회전 동안에 모든 샘플링 사이클에서 검출되더라도, 상기 접선 방향 가속도는 적어도 상기 휠(5a-5d)의 1회전에서 검출될 필요가 있다. 위상차의 계산에 기초하는 기술에 있어서, 두 경우, 즉 상기 법선 방향 가속도와 접선 방향 가속도 간의 차이가 -90도인 하나의 경우 및 상기 차이가 +90도인 다른 경우가 있기 때문에, 적어도 계속적인 1.5회전 동안 샘플링되는 검출 결과가 요구된다. 반면에, 본 실시예의 검출 기술에 있어서, 요구되는 메모리와 계산의 수는 감소될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 송신기(2)가 우측 휠(5a, 5c)과 연관되는지 또는 좌측 휠(5b, 5d)과 연관되는지가 결정될 수 있고, 상기 송신기(2)가 전방 휠(5a, 5b)과 연관되는지 또는 후방 휠(5c, 5d)과 연관되는지가 결정될 수 있다. 따라서, 상기 송신기(2)와 연관된 휠의 위치, 즉 상기 송신기(2)가 어느 휠(5a-5d)과 연관되는지를 식별할 수 있다.
상기 수신기(3)는 안테나(수신 안테나)(31), 수신 유닛(32), 및 제어 유닛(33)을 포함한다.
상기 안테나(31)는 송신기(2)로부터 프레임들을 공통적으로 수신할 수 있는 단일의 공동 안테나이다. 상기 안테나(31)는 바디(6)에 고정된다.
상기 수신 유닛(32)은 안테나(31)를 통해 상기 송신기(2)로부터 송신된 프레임을 수신하여 상기 제어 유닛(33)으로 프레임을 송신하는 입력 유닛으로서 역할을 한다.
상기 마이크로컴퓨터(33)는 CPU, ROM, RAM, I/O 등을 포함한다. 상기 마이크로컴퓨터(33)는 ROM 등에 저장된 프로그램에 따라 소정의 프로세스를 수행한다.
상기 마이크로컴퓨터(33)는 각 송신기(2)의 위치, 즉 상기 메모리에 저장된 프로그램에 따라 송신기(2a-2d)로부터 송신된 프레임을 이용하는 휠 위치 검출 프로세스를 실행함으로써 각 송신기(2)가 어느 휠(5a-5d)과 연관되는지를 식별하기 휠 위치 식별을 수행한다. 즉, 상기 마이크로컴퓨터(33)는 각 프레임에 저장된 데이터를 판독하고, 상기 데이터는 송신기(2)와 연관된 휠의 위치가 검출되는 휠 위치 검출 결과를 나타낸다.
상기 마이크로컴퓨터(33)는 각 송신기(2a-2d)의 ID 정보 및 상기 송신기(2a-2d)와 연관된 각 휠(5a-5d)의 위치를 저장하고, 상기 휠 위치 검출 결과를 나타내는 데이터에 기초하여 각 송신기(2a-2d)의 ID 정보를 상기 휠(5a-5d)의 위치에 대하여 관련시킨다.
이후, 상기 프레임이 각 송신기(2a-2d)로부터 송신되는 경우, 상기 마이크로컴퓨터(33)는 송신된 프레임에 저장된 타이어 압력에 대한 데이터 및 ID 정보에 기초하여 상기 프레임이 어느 송신기(2a-2d)로부터 송신되는지를 식별함으로써 각 휠(5a-5d)의 타이어 압력 검출을 수행한다.
상기 디스플레이 유닛(4)은, 도 1에 도시된 바와 같이 운전자가 볼 수 있는 위치에 배치된다. 예를 들면, 상기 디스플레이 유닛(4)은 계기판에 배치된 경고 램프에 의해 제공된다. 임의의 타이어의 공기압이 소정의 레벨보다 낮은 것을 나타내는 신호를 상기 디스플레이 유닛(4)이 수신기(3)의 제어 유닛(33)으로부터 수신하는 경우, 상기 디스플레이 유닛(4)은 타이어 압력의 감소를 드라이버에게 통지하기 위하여 경고를 디스플레이한다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 송신기(2)와 연관된 휠이 우측 휠(5a, 5c)인지 또는 좌측 휠(5b, 5d)인지는 상기 법선 방향 가속도의 시간 미분 값과 접선 방향 가속도의 가속도 곱의 양의 부호 또는 음의 부호와 같은 부호에 기초하여 결정된다. 그러므로, 트리거 유닛은 필요하지 않다. 또한, 짧은 샘플링 사이클에서 많은 포인트에서 가속도를 샘플링할 필요가 없다.
따라서, 상기 우측 휠(5a, 5c) 또는 좌측 휠(5b, 5d)에서와 같이 상기 송신기(2)의 위치는 트리거 유닛의 필요 없이 큰 계산량을 이용하는 기술을 상기 2축 G 센서의 검출 신호의 위상차의 계산으로서 이용하여 식별될 수 있다.
(다른 실시예들)
전술한 예시적인 실시예에서, 상기 안테나(31)는 다중 송신기(2(2a-2d)), 즉 상기 휠(5a-5d)에 공통적으로 사용되는 단일의 안테나로서 제공된다. 상기 단일 안테나(31)에 대한 대안으로, 다중 안테나, 예컨대 4개의 안테나가 각 송신기(2(2a-2d))에 사용될 수 있다. 상기 안테나(31)가 송신기(2(2a-2d)) 사이에서 공통적으로 사용되는 경우에 상기 송신기(2)와 연관된 휠(5a-5d)의 위치를 명시하는 것은 어렵다는 것을 유의해야 한다. 그러므로, 전술한 예시적인 실시예는 안테나(31)가 다중 송신기(2(2a-2d)) 사이에서 공통적으로 사용되는 경우에 효과적으로 사용된다.
전술한 예시적인 실시예에서, 상기 휠 위치 식별 장치는 타이어 압력 검출 장치에 이용된다. 그러므로, 상기 휠 위치 검출 결과를 나타내는 데이터는 상기 타이어 압력에 대한 정보가 저장되며 수신기(3)로 송신되는 프레임에 저장된다. 그러나, 이러한 구성은 일례이고, 상기 휠 위치 검출 결과를 나타내는 데이터는 상기 타이어 압력에 대한 정보가 저장되는 프레임과 다른 프레임에 저장될 수 있다. 상기 휠 위치 검출 결과를 나타내는 데이터가 상기 타이어 압력에 대한 정보가 저장되는 프레임에 저장되는 경우, 상기 프레임은 휠 위치의 식별 및 타이어 압력의 검출 둘 다를 위해 공통적으로 사용될 수 있다.
상기 송신기(2)가 전방 휠(5a, 5b)과 연관되는지 또는 후방 휠(5c, 5d)과 연관되는지를 결정하는 방법의 일례가 전술한 사항에서 설명되었다. 그러나, 상기 송신기(2)가 전방 휠(5a, 5b)과 연관되는지 또는 후방 휠(5c, 5d)과 연관되는지의 결정은 임의의 다른 방법에 의해 이루어질 수 있다. 전술한 결정 방법에서, 상기 송신기(2)의 회전 반경에 대한 타이어의 유효 반경의 비율 및 상기 가속도 상태는 접선 방향 가속도에 기초하여 계산되고, 상기 송신기(2)가 전방 휠(5a, 5b)에 있는지 또는 후방 휠(5c, 5d)에 있는지는 상기 비율 및 가속도 상태에 기초하여 결정된다.
이러한 결정 기술은 일례이고, 상기 송신기(2)가 전방 휠(5a, 5b)과 연관되는지 또는 후방 휠(5c, 5d)과 연관되는지의 결정은 상기 타이어의 유효 반경 및 가속도 상태에 기초하여 간단하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 각 송신기(2)의 배열 위치는 휠에서 고정되고, 각 송신기(2)의 회전 반경은 고정된다. 그러므로, 상기 타이어의 유효 반경은 접선 방향 가속도에 기초하여 상기 송신기(2)의 회전 반경과 타이어의 유효 반경의 비율을 계산함으로써 얻어질 수 있다. 상기 송신기(2)가 전방 휠(5a, 5b)과 연관되는지 또는 후방 휠(5c, 5d)과 연관되는지를 상기 타이어의 유효 반경 및 가속도 상태에 기초하여 결정할 수 있다.
일 실시예로서 전술한 설명을 요약하면, 상기 휠 위치 식별 장치는 차량(1)의 휠(5a-5d)과 각각 연관된 송신기(2(2a-2d)) 및 상기 차량의 바디(6)에 장착된 수신기(3)를 포함한다. 상기 송신기(2(2a-2d))의 각각은 2축 가속도 센서(22) 및 제1 제어 유닛(마이크로컴퓨터)(23)을 포함한다. 상기 2축 가속도 센서(22)는 송신기(2(2a-2d))와 연관된 휠의 접선 방향 가속도 및 법선 방향 가속도를 검출한다. 상기 제1 제어 유닛(23)은 송신기(2(2a-2d))와 연관된 휠(5a-5d)이 우측 휠(5a, 5c)인지 또는 좌측 휠(5b, 5d)인지를 상기 법선 방향 가속도의 시간 미분 값과 접선 방향 가속도의 곱의 부호에 기초하여 결정하고, 상기 결정 결과에 대한 데이터를 휠 위치 결정 데이터로서 상기 프레임에 저장한다. 상기 수신기(3)는 수신 안테나(31), 수신 유닛(32), 및 제2 제어 유닛(마이크로컴퓨터)(33)을 포함한다. 상기 수신 유닛(32)은 수신 안테나(31)를 통해 각 송신기(2(2a-2d))로부터 송신된 프레임을 수신한다. 상기 제2 제어 유닛(33)은 수신 유닛(32)으로부터 프레임을 수신하고 상기 프레임을 송신하는 송신기(2(2a-2d))가 우측 휠(5a, 5c)에 있는지 또는 좌측 휠(5b, 5d)에 있는지를 상기 프레임에 저장된 데이터에 기초하여 결정한다.
일 실시예에서, 상기 제1 제어 유닛(23)은 상기 휠(5a-5d)이 전방 휠(5a, 5b)인지 또는 후방 휠(5c, 5d)인지를 상기 휠(5a-5d)이 가속 상태에 있는지 또는 감속 상태에 있는지의 상기 휠(5a-5d)의 가속도 상태 및 상기 접선 방향 가속도로부터 얻어진 상기 휠의 타이어의 유효 반경에 기초하여 더 결정하고, 전방 우측, 전방 좌측, 후방 우측, 또는 후방 좌측으로서의 상기 휠(5a-5d)의 위치를 상기 휠(5a-5d)의 위치를 좌측 또는 우측으로 나타내는 결정 결과 및 상기 휠(5a-5d)의 위치를 전방 또는 후방으로 나타내는 결정 결과에 기초하여 확립한다. 상기 제1 제어 유닛(23)은 휠(5a-5d)의 확립된 위치를 휠 위치 결정 데이터로서 상기 프레임에 저장한다.
이러한 실시예들에 따른 휠 위치 식별 장치는, 예를 들면 타이어 압력 검출 장치에 이용된다. 이러한 경우, 상기 송신기(2a-2d)의 각각은 휠의 타이어 압력에 따른 검출 신호를 발생시키는 감지 유닛(21)을 포함한다. 상기 송신기(2)의 제1 제어 유닛(23)은 감지 유닛(21)에서 발생된 검출 신호를 타이어 압력 정보로 처리하고, 상기 타이어 압력 정보를 프레임에 저장한다. 상기 수신기(3)의 제2 제어 유닛(33)은 타이어 압력 정보를 포함하는 프레임을 상기 제1 제어 유닛(23)으로부터 수신하고, 각 휠(5a-5d)의 타이어 압력을 상기 프레임에 기초하여 검출한다.
선택된 예시적인 실시예들만이 본 발명을 설명하기 위하여 선정되었지만, 당업자라면 본 발명에서 다양한 변화 및 변형이 첨부된 클레임에서 규정된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 내에서 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 더 나아가, 본 발명에 따른 예시적인 실시예의 전술한 설명은 단지 예시를 위해 제공되고, 첨부된 클레임 및 그의 등가물에 의해 규정된 바와 같은 본 발명을 제한하는 목적으로 제공되지 않는다.

Claims (8)

  1. 차량용 휠 위치 식별 장치이며,
    상기 차량의 휠(5a-5d)과 각각 연관된 복수의 송신기(2a-2d)로서, 상기 송신기(2a-2d)의 각각은,
    상기 송신기(2a-2d)와 연관된 휠의 접선 방향 가속도와 법선 방향 가속도를 검출하는 2축 가속도 센서(22)로서, 상기 법선 방향 가속도는 휠(5a-5d)의 원주 방향에 수직한 방향으로의 가속도이고, 상기 접선 방향 가속도는 휠(5a-5d)의 원주 방향에 접하는 방향으로의 가속도인, 2축 가속도 센서(22); 및
    상기 송신기(2a-2d)와 연관된 휠(5a-5d)이 우측 휠(5a, 5c)인지 또는 좌측 휠(5b, 5d)인지를 상기 법선 방향 가속도의 시간 미분 값과 상기 접선 방향 가속도의 곱의 부호에 기초하여 결정하고, 결정 결과에 대한 데이터를 휠 위치 결정 데이터로서 프레임에 저장하는 제1 제어 유닛(23)을 포함하는, 복수의 송신기(2a-2d); 및
    상기 차량의 바디에 장착되는 수신기(3)로서, 상기 수신기(3)는,
    수신 안테나(31);
    상기 수신 안테나(31)를 통해 각 송신기(2a-2d)로부터 송신된 상기 프레임을 수신하는 수신 유닛(32); 및
    상기 수신 유닛(32)으로부터 프레임을 수신하며 상기 프레임을 송신하는 송신기(2a-2d)가 우측 휠(5a, 5c)과 연관되는지 또는 좌측 휠(5b, 5d)과 연관되는지를 상기 프레임에 저장된 데이터에 기초하여 결정하는 제2 제어 유닛(33)을 포함하는, 수신기(3)를 포함하는
    휠 위치 식별 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 제어 유닛(23)은 상기 휠(5a-5d)이 가속 상태에 있는지 또는 감속 상태에 있는지의 상기 휠(5a-5d)의 가속도 상태와 상기 접선 방향 가속도로부터 얻어진 상기 휠(5a-5d)의 타이어의 유효 반경에 기초하여, 송신기(2a-2d)와 연관된 휠(5a-5d)이 전방 휠(5a, 5b)인지 또는 후방 휠(5c, 5d)인지를 결정하고,
    상기 제1 제어 유닛(23)은 전방 우측, 전방 좌측, 후방 우측, 또는 후방 좌측으로서의 상기 휠(5a-5d)의 위치를 상기 휠(5a-5d)이 우측 휠(5a, 5c)인지 또는 좌측 휠(5b, 5d)인지를 나타내는 결정 결과 및 상기 휠(5a-5d)이 전방 휠(5a, 5b)인지 또는 후방 휠(5c, 5d)인지를 나타내는 결정 결과에 기초하여 확립하고,
    상기 제1 제어 유닛(23)은 휠의 확립된 위치를 상기 휠 위치 결정 데이터로서 상기 프레임에 저장하는,
    휠 위치 식별 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 2축 가속도 센서(22)는 법선 방향 가속도를 검출하는 제1 센서부(22a) 및 상기 접선 방향 가속도를 검출하는 제2 센서부(22b)를 포함하고,
    상기 제2 센서부(22b)가 제1 센서부(22a)보다 높은 검출 정확성을 갖도록 상기 제2 센서부(22b)는 제1 센서부(22a)보다 작은 동적 범위(dynamic range)를 갖도록 구성되는,
    휠 위치 식별 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 휠 위치 식별 장치를 포함하는 타이어 압력 검출 장치이며,
    상기 송신기(2a-2d)의 각각은 휠(5a-5d)의 타이어 압력에 따른 검출 신호를 발생시키는 감지 유닛(21)을 포함하고,
    상기 제1 제어 유닛(23)은 감지 유닛(21)에서 발생된 검출 신호를 타이어 압력 정보로 처리하고, 상기 타이어 압력 정보를 프레임에 저장하고,
    상기 수신기(3)의 제2 제어 유닛(33)은 타이어 압력 정보를 포함하는 프레임을 상기 제1 제어 유닛(23)으로부터 수신하고, 각 휠(5a-5d)의 타이어 압력을 상기 프레임에 기초하여 검출하는,
    타이어 압력 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 제어 유닛(23)은 타이어 압력 정보 및 상기 휠 위치 결정 데이터를 동일한 프레임에 저장하는,
    타이어 압력 검출 장치.
  6. 차량용 휠 위치 식별 장치에 사용되며 상기 차량의 휠(5a-5d)과 연관된 송신기이며,
    상기 휠(5a-5d)의 접선 방향 가속도와 법선 방향 가속도를 검출하는 2축 가속도 센서(22)로서, 상기 법선 방향 가속도는 휠(5a-5d)의 원주 방향에 수직한 방향으로의 가속도이고, 상기 접선 방향 가속도는 휠(5a-5d)의 원주 방향에 접하는 방향으로의 가속도인, 2축 가속도 센서(22); 및
    상기 휠이 우측 휠(5a, 5c)인지 또는 좌측 휠(5b, 5d)인지를 상기 법선 방향 가속도의 시간 미분 값과 상기 접선 방향 가속도의 곱의 부호에 기초하여 결정하고, 결정 결과를 나타내는 데이터를 휠 위치 결정 데이터로서 프레임에 저장하는 제어 유닛(23)을 포함하는,
    송신기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 유닛(23)은 상기 휠(5a-5d)이 가속 상태에 있는지 또는 감속 상태에 있는지의 상기 휠(5a-5d)의 가속도 상태와 상기 접선 방향 가속도로부터 얻어진 상기 휠(5a-5d)의 타이어의 유효 반경에 기초하여, 휠(5a-5d)이 전방 휠(5a, 5b)인지 또는 후방 휠(5c, 5d)인지를 결정하고,
    상기 제어 유닛(23)은 전방 우측, 전방 좌측, 후방 우측, 또는 후방 좌측으로서의 상기 휠(5a-5d)의 위치를 상기 휠(5a-5d)이 우측 휠(5a, 5c)인지 또는 좌측 휠(5b, 5d)인지를 나타내는 결정 결과 및 상기 휠(5a-5d)이 전방 휠(5a, 5b)인지 또는 후방 휠(5c, 5d)인지를 나타내는 결정 결과에 기초하여 확립하고,
    상기 제어 유닛(23)은 휠의 확립된 위치를 상기 휠 위치 결정 데이터로서 상기 프레임에 저장하는,
    송신기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 2축 가속도 센서(22)는 법선 방향 가속도를 검출하는 제1 센서부(22a) 및 상기 접선 방향 가속도를 검출하는 제2 센서부(22b)를 포함하고,
    상기 제2 센서부(22b)가 제1 센서부(22a)보다 높은 검출 정확성을 갖도록 상기 제2 센서부(22b)는 제1 센서부(22a)보다 작은 동적 범위를 갖도록 구성되는,
    송신기.
KR1020120063850A 2011-06-15 2012-06-14 휠 위치 식별 장치, 이에 사용되는 송신기, 및 이를 갖는 타이어 압력 검출 장치 KR101384473B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011133235A JP5447442B2 (ja) 2011-06-15 2011-06-15 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
JPJP-P-2011-133235 2011-06-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120138701A true KR20120138701A (ko) 2012-12-26
KR101384473B1 KR101384473B1 (ko) 2014-04-10

Family

ID=47228591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120063850A KR101384473B1 (ko) 2011-06-15 2012-06-14 휠 위치 식별 장치, 이에 사용되는 송신기, 및 이를 갖는 타이어 압력 검출 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8836495B2 (ko)
JP (1) JP5447442B2 (ko)
KR (1) KR101384473B1 (ko)
CN (1) CN102991285B (ko)
DE (1) DE102012105030A1 (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011004561A1 (de) * 2011-02-23 2012-08-23 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Reifendruckkontrollsystems für ein Kraftfahrzeug, Reifendruckkontrollsystem und Kraftfahrzeug
JP2013256157A (ja) * 2012-06-11 2013-12-26 Denso Corp 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
KR101460310B1 (ko) * 2012-12-21 2014-11-10 현대오트론 주식회사 타이어 압력 감지 모듈 및 이를 포함하는 타이어 압력 감지 시스템
CN103264622A (zh) * 2013-06-13 2013-08-28 李永钦 用气门嘴颜色标记轮胎位置的轮胎压力温度监测方法
US20140379231A1 (en) 2013-06-24 2014-12-25 Delphi Technologies, Inc. System and method for automatic location assignment of wheels equipped with pressure sensors
CN103538431B (zh) * 2013-09-30 2016-12-07 深圳市云图电装系统有限公司 Tpms轮胎位置自动定位方法及系统
JP2015186991A (ja) * 2014-03-13 2015-10-29 株式会社東海理化電機製作所 タイヤ位置登録システム
TWI558579B (zh) 2014-10-01 2016-11-21 財團法人工業技術研究院 輪胎位置自動辨識方法與輪胎位置自動辨識系統
CN105774426B (zh) * 2014-12-25 2017-10-20 橙的电子股份有限公司 可定位的无线胎压检测装置、系统及其定位方法
US9581610B2 (en) * 2015-01-27 2017-02-28 Orange Electronic Co., Ltd. Position-identifiable tire pressure monitor, monitoring system and method thereof
DE102015101429B4 (de) * 2015-01-31 2019-10-02 Orange Electronic Co., Ltd. Reifendrucküberwachungsgerät mit Positionsidentifizierung, Überwachungssystem und Verfahren hierzu
JP6350467B2 (ja) 2015-09-17 2018-07-04 株式会社デンソー センサ送信機、車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
JP6536471B2 (ja) * 2016-04-28 2019-07-03 株式会社オートネットワーク技術研究所 タイヤ空気圧監視システム及び監視装置
FR3061104B1 (fr) * 2016-12-23 2019-08-09 Continental Automotive France Procede de localisation de zones de transmission deficiente entre une unite roue d'une roue de vehicule automobile et une unite centrale de controle des roues
JP6614164B2 (ja) 2017-01-11 2019-12-04 株式会社デンソー センサ送信機、車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
FR3078288B1 (fr) * 2018-02-27 2020-06-05 Continental Automotive France Procede d'appairage a l'initiative d'un calculateur d'un module de mesure monte dans une roue de vehicule automobile
FR3081988B1 (fr) * 2018-05-31 2020-06-05 Continental Automotive France Procede de detection d'un changement de position d'une unite roue portee par une roue associee sur un vehicule automobile
FR3084455B1 (fr) * 2018-07-30 2020-06-26 Continental Automotive France Procede d'estimation du rayon exterieur d'un pneumatique equipant une roue d'un vehicule automobile
CN109760477A (zh) * 2018-12-20 2019-05-17 江阴博尔汽车科技有限公司 车辆轮胎监测发射装置位置匹配的方法
CN109849595B (zh) * 2019-03-26 2021-06-22 武汉杰开科技有限公司 胎压监控系统、发射器以及胎压监控方法
CN113799552A (zh) * 2020-06-16 2021-12-17 武汉杰开科技有限公司 左右轮定位方法、轮胎压力监测芯片及系统、相关装置
CN113022235B (zh) * 2021-03-19 2023-06-13 深圳市道通科技股份有限公司 轮胎定位方法、装置、设备、存储介质及胎压监测方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7693626B2 (en) * 2000-09-08 2010-04-06 Automotive Technologies International, Inc. Vehicular tire monitoring based on sensed acceleration
DE19735686A1 (de) * 1997-08-19 1999-02-25 Doduco Gmbh Verfahren zum Zuordnen von Kennungen in Signalen von Sendern in einem Reifendrucküberwachungssystem zu den Rädern, an welchen sich die Sender befinden
US6259361B1 (en) 1998-07-13 2001-07-10 Prince Corporation Tire monitoring system
ES2226470T3 (es) * 1998-12-09 2005-03-16 Beru Ag Procedimiento para asignar indicativos en señales de emisores en un sistema de vigilancia de la presion de los neumaticos a las ruedas en la que se encuentran los emisores.
US6204758B1 (en) * 1999-07-23 2001-03-20 Schrader-Bridgeport International, Inc. System to automatically determine wheel position for automotive remote tire monitoring system
DE10012458C2 (de) * 2000-03-15 2002-07-18 Beru Ag Verfahren zum Bestimmen der Drehzahl eines Rades an einem Fahrzeug
DE60027558T2 (de) * 2000-07-13 2006-09-07 Infineon Technologies Sensonor As Drehrichtungserfassung
US6489888B1 (en) * 2001-06-29 2002-12-03 Johnson Controls Technology Company Using signal strength to identify tire position
US7010968B2 (en) 2002-04-18 2006-03-14 Schrader Bridgeport International, Inc. Determination of wheel sensor position using a wireless solution
JP2004155222A (ja) * 2002-11-01 2004-06-03 Pacific Ind Co Ltd タイヤ状態監視装置
US7362218B2 (en) * 2004-01-20 2008-04-22 Schrader Bridgeport International, Inc. Motion detection using a shock sensor in a remote tire pressure monitoring system
JP2006142873A (ja) 2004-11-16 2006-06-08 Yazaki Corp タイヤ空気圧監視装置及びタイヤ空気圧監視方法
DE102005018107B3 (de) * 2005-04-19 2006-10-12 Siemens Ag Verfahren zur Bestimmung der Drehrichtung von rotierenden Körpern
JP4548196B2 (ja) 2005-04-21 2010-09-22 株式会社デンソー 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
JP4692068B2 (ja) * 2005-05-06 2011-06-01 株式会社デンソー 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
DE102005026974A1 (de) * 2005-06-10 2007-01-04 Global Dynamix Ag Verfahren und System zur Bestimmung einer Radposition von Rädern an einem Fahrzeug
JP4175348B2 (ja) 2005-07-06 2008-11-05 株式会社デンソー 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
DE102006031044B4 (de) 2005-07-06 2017-02-02 Denso Corporation Rad-Identifizierungsvorrichtung und Reifenfülldruck-Erfassungsvorrichtung mit einer Rad-Identifizierungsfunktion

Also Published As

Publication number Publication date
US20120319831A1 (en) 2012-12-20
DE102012105030A1 (de) 2012-12-20
JP5447442B2 (ja) 2014-03-19
US8836495B2 (en) 2014-09-16
CN102991285A (zh) 2013-03-27
KR101384473B1 (ko) 2014-04-10
CN102991285B (zh) 2015-04-01
JP2013001220A (ja) 2013-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101384473B1 (ko) 휠 위치 식별 장치, 이에 사용되는 송신기, 및 이를 갖는 타이어 압력 검출 장치
JP4692068B2 (ja) 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
JP4483482B2 (ja) 位置検出装置および位置検出機能を備えたタイヤ空気圧検出装置
JP6350467B2 (ja) センサ送信機、車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
US9566834B2 (en) System and method for determining the mileage and wear of a tire
US9592710B2 (en) Wheel position detecting device and tire pressure detecting apparatus having the same
US7269530B1 (en) Wireless transmission method for tire detection signals
CN102341712B (zh) 用于在车辆移动时自动校准安装在所述车辆的轮子上的加速度传感器的方法
US20140180527A1 (en) Tire position determination system
US8584517B2 (en) Load based wheel position determination
US11084337B2 (en) Sensor transmitter, wheel positional detection apparatus, and tire pressure monitoring system equipped with the same
US8723662B2 (en) Tire pressure detecting apparatus having wheel position detection function
US9757997B2 (en) Wheel position detecting device and tire pressure detecting apparatus having the same
JP5803555B2 (ja) 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
JP2012210912A (ja) 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
KR20110061184A (ko) 타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법
KR101743652B1 (ko) 다축 기울기 센서를 이용한 휠 모듈의 장착 위치 판별 방법 및 이를 이용한 타이어 공기압 모니터링 시스템
JP2013100065A (ja) 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
KR20140004475A (ko) 타이어 위치 검출 장치 및 방법
JP2012210911A (ja) 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
JP2013123997A (ja) 車輪位置判定装置
KR20120128431A (ko) 지자기 센서를 이용한 하이 엔드 타이어 압력 모니터링 시스템 및 그 방법
US20220236405A1 (en) Sensor auto-location using phased antenna array beamforming
JP5459253B2 (ja) 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
JP2013023180A (ja) 車輪位置判定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170324

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180323

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee