KR20130130081A

KR20130130081A - 타이어 공기압 송신 장치 및 타이어 공기압 모니터 시스템

Info

Publication number: KR20130130081A
Application number: KR1020137027781A
Authority: KR
Inventors: 다카시 시마; 가즈오 사카구치; 쇼지 데라다
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2011-04-25
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2013-11-29
Also published as: CN103502025A; US9162542B2; RU2536001C1; JPWO2012147396A1; BR112013027405B1; MY166701A; US20140167950A1; MX2013012474A; EP2703193B1; BR112013027405A2; EP2703193A1; CN103502025B; JP5700118B2; KR101560960B1; EP2703193A4; WO2012147396A1; MX340473B

Abstract

차륜의 원심력 방향의 가속도에 기초하여 샘플링 주기를 설정하고, 설정한 샘플링 주기마다 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값을 검출하도록 하였다.

Description

타이어 공기압 송신 장치 및 타이어 공기압 모니터 시스템{TIRE AIR PRESSURE TRANSMISSION DEVICE AND TIRE AIR PRESSURE MONITOR SYSTEM}

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

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

일본 특허 공개 제2010-122023호 공보

그러나, 상기 종래 기술에 있어서는, 소정의 샘플링 주기에서 회전 방향 가속도를 검출할 필요가 있지만, 이 샘플링 주기가 짧으면 TPMS 센서의 소비 전력이 커져서 TPMS 센서의 전지의 장수명화를 도모할 수 없고, 한편, 샘플링 주기가 길면 회전 방향 가속도의 검출 정밀도가 나빠져서 TPMS 센서(타이어 공기압 송신 장치)가 일정한 차륜 회전 위치에서 TPMS 데이터(타이어 공기압 정보)를 송신할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 타이어 공기압 송신 장치의 소비 전력을 억제함과 함께, 타이어 공기압 송신 장치가 타이어 공기압 정보를 송신하는 타이밍의 정밀도를 확보할 수 있는 타이어 공기압 송신 장치 및 타이어 공기압 모니터 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 제1 발명 및 제2 발명에서는, 차륜의 원심력 방향의 가속도에 기초하여 샘플링 주기를 설정하고, 설정한 샘플링 주기마다 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값을 검출하도록 하였다.

또한, 제3 발명 및 제4 발명에서는, 차륜의 회전 주파수에 기초하여 샘플링 주기를 설정하고, 설정한 샘플링 주기마다 차륜의 회전 위치를 검출하도록 하였다.

또한, 제5 발명 및 제6 발명에서는, 송신 수단에 의해 무선 신호를 송신하기 전에 소정의 샘플링 주기마다 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 개시하고, 송신 수단에 의해 무선 신호를 송신한 후에 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 정지하도록 하였다.

따라서, 본 발명에 있어서는, 타이어 공기압 송신 장치의 소비 전력을 억제함과 함께, 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출 정밀도를 확보할 수 있다.

도 1은 실시예 1의 타이어 공기압 모니터 장치의 구성도.
도 2는 실시예 1의 차륜을 도시하는 도면.
도 3은 실시예 1의 TPMS 센서의 구성도.
도 4는 실시예 1의 차륜속과 원심력 방향 가속도의 변화를 나타내는 그래프.
도 5는 실시예 1의 차륜속에 따른 중력 가속도 성분의 값의 변화를 도시하는 도면.
도 6은 실시예 1의 원심력 방향 가속도에 따른 샘플링 주기의 도면.
도 7은 실시예 1의 TPMS 컨트롤 유닛의 제어 블록도.
도 8은 실시예 1의 각 차륜의 회전 위치 산출 방법을 도시하는 도면.
도 9는 실시예 1의 분산 특성값의 산출 방법을 도시하는 도면.
도 10은 실시예 1의 차륜 위치 판정 제어 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트.
도 11은 실시예 1의 각 차륜의 회전 위치와 TPMS 데이터의 수신 횟수의 관계를 도시하는 도면.
도 12는 실시예 1의 TPMS 데이터의 수신 횟수에 따른 각 차륜의 분산 특성값 X의 변화를 도시하는 도면.
도 13은 실시예 2의 TPMS 센서의 구성도.
도 14는 실시예 2의 차륜속과 하중의 변화를 나타내는 그래프.
도 15는 실시예 2의 하중 변화 주파수에 따른 샘플링 주기의 도면.
도 16은 실시예 3의 중력 가속도 성분의 모니터 상황을 도시하는 도면.
도 17은 실시예 3의 차륜속에 따른 중력 가속도 성분의 값의 변화를 도시하는 도면.
도 18은 실시예 3의 원심력 방향 가속도에 따른 샘플링 주기의 도면.
도 19는 실시예 3의 중력 가속도 성분의 주기에 따른 샘플링 주기의 도면.
도 20은 실시예 3의 중력 가속도 성분 모니터 제어 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트.

[실시예 1]

{전체 구성}

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

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

{TPMS 센서의 구성}

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

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

압력 센서(2a)는 타이어의 공기압을 검출한다. 가속도 센서(2b)는 차륜(1)에 작용하는 원심 방향 가속도를 검출한다. 센서 컨트롤 유닛(2c)은 버튼 전지(2e)로부터의 전력에 의해 동작하여, 압력 센서(2a)로부터 타이어 공기압 정보와, 가속도 센서(2b)로부터 원심력 가속도 정보를 입력한다. 그리고, 타이어 공기압 정보와 미리 설정되어 있는 각 TPMS 센서(2) 고유의 센서 ID(식별 정보)를 TPMS 데이터로 해서 무선 신호에 의해 송신기(2d)로부터 송신한다. 실시예 1에서는, 각 TPMS 센서(2)의 센서 ID를 ID1 내지 ID4라 한다.

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

{차륜속 센서의 구성}

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

{ABS 컨트롤 유닛의 구성}

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

{수신기의 구성}

수신기(3)는 각 TPMS 센서(2)로부터 출력된 무선 신호를 수신하여 디코드하고, TPMS 컨트롤 유닛(4)으로 출력한다.

{TPMS 컨트롤 유닛의 구성}

TPMS 컨트롤 유닛(4)은 수신기(3)에 있어서 디코드된 각 TPMS 센서(2)로부터의 TPMS 데이터를 입력한다. TPMS 컨트롤 유닛(4)은 불휘발성의 메모리(4d)(도7 참조)에 각 센서 ID와 각 차륜 위치의 대응 관계를 기억하고 있고, TPMS 데이터의 센서 ID를 기억하고 있는 대응 관계와 대조하여 당해 TPMS 데이터가 어느 차륜(1)의 데이터인 것인지를 판정한다. 당해 TPMS 데이터에 포함되는 타이어의 공기압을 대응하는 차륜 위치의 공기압으로서 디스플레이(5)에 표시한다. 또한, 타이어의 공기압이 하한값을 하회한 경우에는, 표시색 변경, 점멸 표시나 경고음 등에 의해 드라이버에 공기압의 저하를 알린다.

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

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

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

{TPMS 센서의 제어}

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

(정시 송신 모드)

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

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

(정위치 송신 모드)

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

정위치 송신 모드에서는 정위치 송신 모드의 송신 간격보다도 짧은 간격(예를 들어, 약 16[sec] 간격)으로 하여, TPMS 센서(2)가 일정한 회전 위치[예를 들어, 차륜(1)의 정점 위치]에 왔을 때에 TPMS 데이터를 송신한다. 즉, 정위치 송신 모드에서는, TPMS 데이터를 송신 후, 16[sec] 경과한 후에 TPMS 센서(2)가 차륜(1)의 정점 위치에 왔을 때에 다음의 TPMS 데이터를 송신하기 때문에, 반드시 16[sec] 간격으로는 되지 않는다.

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

(정위치 검출 제어)

TPMS 센서(2)는 정위치 송신 모드에서는 전술한 바와 같이 TPMS 센서(2)가 일정한 회전 위치[예를 들어, 차륜(1)의 최상점 위치]에 왔을 때에 TPMS 데이터를 송신한다. TPMS 센서(2)는 자신이 차륜(1)의 최상점 위치에 온 것을 가속도 센서(2b)에 의해 검출하고 있다.

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

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

원심력 방향 가속도는 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 물결치고 있지만 전체적으로는 도 4의 (a)에 도시하는 차륜속에 추종하여 변화한다. 원심력 성분은 도 4의 (d)에 도시한 바와 같이 차륜속에 거의 동기하여 추이한다. 한편, 중력 가속도 성분은, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이 +1[G]와 -1[G] 사이를 오고 가는 정현파 형상으로 되고, 그 주기는 차륜속이 높을수록 짧아진다. 이것은 TPMS 센서(2)가 차륜(1)의 최상점에 왔을 때에 +1[G]로 되고, 최하점에 왔을 때에는 TPMS 센서(2)의 방향이 최상점일 때와 반대가 되기 때문에 -1[G]로 검출되고, 최상점 및 최하점에 대해서 90도의 위치에서 0[G]로 되기 때문이다.

원심 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 주기는 차륜(1)의 회전 주기와 동기하기 때문에, 중력 가속도 성분의 크기, 방향을 모니터함으로써, TPMS 센서(2)의 회전 위치를 파악할 수 있다. 따라서, 예를 들어 중력 가속도 성분의 피크(+1[G])에서는 TPMS 센서(2)는 차륜(1)의 최상점에 위치하게 되고, TPMS 센서(2)는 이 위치에서 TPMS 데이터를 출력함으로써 항상 최상점에서 TPMS 데이터를 출력할 수 있다.

(샘플링 주기 가변 제어)

도 5는 차륜속에 따른 중력 가속도 성분의 값의 변화를 도시하는 도면이다. 도 5에서는 위에서 아래를 향해서 차륜속이 낮은 상태로부터 높은 상태로 변화하고 있다. 도 5에 도시한 바와 같이 차륜속이 높을수록 차륜(1)의 회전 주기는 짧아지기 때문에, 중력 가속도 성분의 주기도 짧아진다.

센서 컨트롤 유닛(2c)은 소정의 샘플링 주기마다 중력 가속도 성분의 값을 모니터하고 있지만, 중력 가속도 성분의 피크의 검출 정밀도를 높이기 위해서는, 중력 가속도 성분의 1 주기 내에 어느 정도의 샘플링수를 확보할 필요가 있다. 한편, 샘플링수가 많아지면 소비 전력이 커지기 때문에, 버튼 전지(2e)의 장수명화를 도모할 수 없다.

즉, 차륜속이 낮을 때에는 샘플링 주기를 길게 해서 소비 전력을 억제할 필요가 있고, 또한 차륜속이 높을 때에는 샘플링 주기를 짧게 해서 중력 가속도 성분의 검출 정밀도를 높일 필요가 있다.

도 6은 원심력 방향 가속도에 따른 샘플링 주기를 설정하기 위한 도면이다. 전술한 바와 같이, 원심력 방향 가속도는 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 물결치고 있지만 전체적으로는 도 4의 (a)에 도시하는 차륜속에 추종하여 변화한다.

따라서, 도 6에 도시한 바와 같이 원심력 방향 가속도가 클수록 샘플링 주기를 짧게 하도록 설정함으로써, 샘플링 주기를 적절하게 설정할 수 있어, 소비 전력의 억제와 중력 가속도 성분의 검출 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 원심력 성분도 도 4의 (d)에 도시한 바와 같이 차륜속에 거의 동기하여 추이하기 때문에, 원심력 방향 가속도 대신에 원심력 성분을 사용해도 된다.

또한, 가속도 센서(2b)의 원심력 방향 가속도 검출값이 미리 설정한 소정 가속도 이상일 때에는, 중력 가속도 성분의 모니터를 중지하도록 한다. 소정 가속도는 차량 주행 시에는 발생할 수 없는 가속도로 설정해 두고, 가속도 센서(2b)의 원심력 방향 가속도 검출값이 소정 가속도 이상일 때에는, 가속도 센서(2b)가 고착 등의 이상이 발생하였다고 판단할 수 있도록 하고 있다.

이것은 가속도 센서(2b)에 이상이 발생하였을 때에, 샘플링 주기가 짧게 설정되어 소비 전력이 증대하는 것을 방지하기 위함이다.

{TPMS 컨트롤 유닛의 제어}

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

(모니터 모드)

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

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

(러닝 모드)

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

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

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

러닝 모드에서는 ABS 컨트롤 유닛(6)으로부터의 차륜속 펄스의 카운트값과, 어떤 센서 ID를 포함하는 TPMS 데이터를 수신한 시간으로부터 상기 센서 ID를 포함하는 TPMS 데이터를 송신한 TPMS 센서(2)의 위치가 최상점으로 되었을 때의 각 차륜(1)의 회전 위치를 구하고 있다.

TPMS 센서(2)는 정위치 송신 모드에서는 일정한 회전 위치에 왔을 때에 TPMS 데이터를 송신하고 있기 때문에, 예를 들어 ID1의 TPMS 센서(2)가 TPMS 데이터를 송신했을 때의 각 차륜(1)의 회전 위치를 복수 송신회에 걸쳐 구할 수 있으면, ID1의 TPMS 센서(2)가 설치된 차륜(1)의 회전 위치는 항상 일정해진다. 한편, 다른 차륜(1)의 회전 위치는 송신마다 변화하게 된다.

이것은 차량의 주행 시, 각 차륜(1)의 회전수는 선회 시의 내외륜차, 차륜(1)의 로크 및 슬립, 타이어의 공기압차에 따라 차가 발생하기 때문이다. 또한, 직진 주행 중이라도, 드라이버에 의한 미소한 수정 조타나 좌우 노면 상태의 차이 등에 따라, 전후륜간 및 좌우륜간에 회전수차가 발생하는 것을 알 수 있다.

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

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

<회전 위치 연산부의 제어>

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

전술한 바와 같이 로터(11)는 48톱니를 갖고 있지만, ABS 컨트롤 유닛(6)에서는 차륜속 펄스를 카운트할 뿐이며, 각 톱니의 특정까지는 행하지 않는다. 따라서, 회전 위치 연산부(4a)에서는 48톱니 각각에 가상적으로 톱니 번호를 매기고, 번호를 매긴 로터(11)의 톱니 번호에 의해 차륜(1)의 회전 위치를 구하고 있다. 러닝 모드가 개시되면, 회전 위치 연산부(4a)는 ABS 컨트롤 유닛(6)으로부터 입력되는 차륜속 펄스의 카운트값을 가산하여 기억한다. 이 차륜속 펄스의 가산값을 톱니수(48)로 제산한 나머지에 1을 플러스한 것을 톱니 번호로 하고 있다.

ID1의 TPMS 센서(2)가 TPMS 데이터를 송신한 타이밍과, 수신기(3)가 상기 TPMS 데이터를 수신한 타이밍 사이에는 타임랙이 발생한다. 또한 ID1의 TPMS 센서(2)의 위치가 최상점에 온 타이밍과, 실제로 TPMS 데이터를 송신한 타이밍 사이에도 타임랙이 발생한다.

TPMS 컨트롤 유닛(6)은 직접적으로는 TPMS 센서(2)의 위치가 최상점에 왔을 때의 시간을 알 수 없기 때문에, 수신기(3)가 TPMS 데이터를 수신한 시간으로부터 역산하여 TPMS 센서(2)의 위치가 최상점에 왔을 때의 시간을 추정하고, 그때의 각 차륜의 회전 위치를 연산할 필요가 있다.

또한 ABS 컨트롤 유닛(6)으로부터는 20[msec]마다밖에 차륜속 펄스의 카운트값은 입력되지 않는, 즉 1펄스마다의 카운트값은 입력되지 않기 때문에, ID1의 TPMS 센서(2)의 위치가 최상점에 왔을 때의 톱니 번호를 연산할 필요가 있다.

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

도 8에 있어서, 차륜속 펄스의 카운트값을 입력한 시간을 t1, ID1의 TPMS 센서(2)의 위치가 최상점으로 되었을 때의 시간을 t2, ID1의 TPMS 센서(2)가 실제로 TPMS 데이터의 송신을 개시한 시간을 t3, 수신기(3)가 상기 TPMS 데이터의 수신을 완료한 시간을 t4, 다음에 차륜속 펄스의 카운트값을 입력한 시간을 t5라 한다. TPMS 컨트롤 유닛(6)은 시간 t1, t4, t5을 직접 알 수 있다. 시간 t3은 시간 t4로부터 TPMS 데이터의 데이터 길이(규정값이며, 예를 들어 약 10[msec])를 감산하여 산출할 수 있다. 시간 t2는 시간 t3으로부터 송신 시의 타임랙(미리 실험 등에 의해 구할 수 있음)을 감산하여 산출할 수 있다. 20[msec]간에서는, 차륜속의 변화는 충분히 작기 때문에 일정속이라 가정한다.

시간 t1일 때의 톱니 번호를 n1, 시간 t2일 때의 톱니 번호를 n2, 시간 t5의 톱니 번호를 n5라 하면,

이 성립된다. 이로부터,

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

이 된다.

<분산 연산부의 제어>

분산 연산부(4b)는, 회전 위치 연산부(4a)에서 연산된 ID1의 TPMS 센서(2)의 회전 위치가 최상점으로 된 시간 t2의 각 차륜(1)의 톱니 번호를 축적하여, 각 차륜(1)의 회전 위치 데이터의 편차 정도를 분산 특성값으로서 연산한다.

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

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

이 되고, 분산 특성값 X는,

로 나타낼 수 있다.

<차륜 위치 판정부의 제어>

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

<차륜 위치 판정 제어 처리>

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

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

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

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

스텝 S4에서는, 센서 ID1의 TPMS 데이터를 소정 횟수(예를 들어, 10회) 이상 수신했는지 여부를 판정하여, 예인 경우에는 스텝 S5로 진행하고, 아니오인 경우에는 스텝 S1로 되돌아간다.

스텝 S5에서는, 차륜 위치 판정부(4c)에 있어서 분산 특성값의 최고값이 제1 임계값 0.57보다도 크고, 또한 나머지의 분산 특성값의 값이 제2 임계값 0.37 미만 인지 여부를 판정하여, 예인 경우에는 스텝 S6으로 진행하고, 아니오인 경우에는 스텝 S7로 진행한다.

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

스텝 S7에서는, 차륜 위치 판정부(4c)에 있어서 러닝 모드를 개시하고 나서 소정의 누적 주행 시간(예를 들어, 8분)이 경과했는지 여부를 판정하여, 아니오인 경우에는 스텝 S1로 진행하고, 예인 경우에는 러닝 모드를 종료한다.

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

{작용}

이하에서는, 타이어 로테이션 후에, ID1의 TPMS 센서(2)의 차륜 위치가 좌측 전륜(1FL)으로 되었다고 전제하여 설명한다.

(차륜 위치 판정 작용)

각 TPMS 센서(2)는 주행 개시 직전의 차량 정지 판정 시간이 15분 이상인 경우, 타이어 로테이션이 행해질 가능성이 있다고 판정하여, 정시 송신 모드로부터 정위치 송신 모드로 이행한다. 정위치 송신 모드에 있어서, 각 TPMS 센서(2)는 전회의 송신 시각으로부터 16[sec] 경과하고, 또한 자신의 회전 위치가 최상점으로 되었을 때에 TPMS 데이터를 송신한다.

한편, TPMS 컨트롤 유닛(4)은 차량 정지 판정 시간이 15[min] 이상인 경우, 모니터 모드로부터 러닝 모드로 이행한다. 러닝 모드에 있어서, TPMS 컨트롤 유닛(4)은, 각 TPMS 센서(2)로부터 TPMS 데이터를 수신할 때마다, 차륜속 펄스의 카운트값의 입력 시각, 당해 TPMS 데이터의 수신 완료 시각 등으로부터, 당해 TPMS 센서(2)의 회전 위치가 최상점으로 되었을 때의 각 차륜(1)의 회전 위치(로터의 톱니 번호)를 연산하고, 이것을 10회 이상 반복하여 회전 위치 데이터로 해서 축적하고, 각 회전 위치 데이터 중 가장 편차 정도가 작은 회전 위치 데이터에 대응하는 차륜 위치를 당해 TPMS 센서(2)의 차륜 위치라고 판정한다.

어떤 차륜(1)에 장착된 TPMS 센서(2)와 로터(11)는 일체로 회전하고, 또한 TPMS 센서(2)는 일정한 회전 위치에 왔을 때에 TPMS 데이터를 송신하고 있기 때문에, TPMS 센서(2)가 TPMS 데이터를 송신하는 주기와 로터(11)의 회전 주기는, 주행 거리나 주행 상태에 상관없이 항상 동기(일치)한다.

전술한 바와 같이, 차량의 주행 시, 선회 시의 내외륜차, 차륜(1)의 로크 및 슬립, 타이어의 공기압차에 따라 각 차륜(1)의 회전수에는 차가 발생하기 때문에, 예를 들어 ID1의 TPMS 데이터의 송신 주기와 좌측 전륜(1FL)의 로터(11)의 회전 주기는 일치하지만, ID1의 TPMS 데이터의 송신 주기와 다른 차륜(1)의 로터(11)와의 회전 주기는 일치하지 않는다.

따라서, TPMS 데이터의 송신 주기에 대한 각 차륜(1)의 회전 위치 데이터의 편차 정도를 봄으로써, 각 TPMS 센서(2)의 차륜 위치를 고정밀도로 판정할 수 있다.

도 11은 ID1의 TPMS 센서(2)의 회전 위치가 최상점으로 되었을 때의 각 차륜(1FL, 1FR, 1RL, 1RR)의 회전 위치[로터(11)의 톱니 번호]와 TPMS 데이터의 수신 횟수와의 관계를 도시하는 도면이다. 도 11의 (a)는 좌측 전륜(1FL)의 차륜속 센서(8FL), 도 11의 (b)는 우측 전륜(1FR)의 차륜속 센서(8FR), 도 11의 (c)는 좌측 후륜(1RL)의 차륜속 센서(8RL), 도 11의 (d)는 우측 후륜(1RR)의 차륜속 센서(8RR)에 대응한다.

도 11로부터 명백해진 바와 같이, 우측 전륜(1FR), 좌측 후륜(1RL), 우측 후륜(1RR)의 차륜속 센서(8FR, 8RL, 8RR)로부터 얻어진 회전 위치[로터(11)의 톱니 번호]는 편차 정도가 큰 데 반해, 좌측 전륜(1FL)의 차륜속 센서(8FL)로부터 얻어진 회전 위치는 편차 정도가 최소로 되어, ID1의 TPMS 데이터의 송신 주기와 좌측 전륜(1FL)의 로터(11)의 회전 주기가 거의 동기하고 있는 것을 알 수 있다. 이것으로부터, ID1의 TPMS 센서(2)의 위치는 좌측 전륜(1FL)에 장착되어 있다고 판단할 수 있다.

(분산 특성값에 의한 편차 정도 판정 작용)

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

따라서, 실시예 1에서는, 분산 연산부(4b)에 있어서, 각 차륜속 센서(8)로부터 얻어진 각 차륜(1)의 회전 위치 θ를, 원점(0,0)을 중심으로 한 단위원의 원주 상의 좌표(cosθ,sinθ)로 변환하고, 좌표(cosθ,sinθ)를 벡터라 보고, 동일한 차륜(1)의 회전 위치 데이터의 각 벡터의 평균 벡터(ave_cosθ,ave_sinθ)를 구하여, 평균 벡터의 스카라양을 분산 특성값 X로서 산출함으로써, 주기성을 회피하여 차륜(1)의 회전 위치의 편차 정도를 구할 수 있다.

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

도 12에 도시한 바와 같이, 센서 ID1의 TPMS 데이터의 수신 횟수가 증가함에 따라서, 좌측 전륜(1FL)의 회전 위치의 분산 특성값 X는 1에 가깝고, 우측 전륜(1FR), 좌측 후륜(1RL), 우측 후륜(1RR)의 회전 위치의 분산 특성값 X는 0에 가까운 특성을 나타낸다. 따라서, 충분한 수신 횟수(수10회 정도)에 도달했을 때의 분산 특성값 X의 최고값(가장 1에 가까운 분산 특성값 X)을 선택하면 된다. 그러나, TPMS 센서(2)의 차륜 위치 판정 중에는 드라이버에 정확한 타이어의 정보를 알릴 수 없기 때문에, 판정 시간의 장시간화는 바람직하지 않다. 한편, 적은 수신 횟수(수회 정도)로는 분산 특성값 X에 차가 나지 않기 때문에, 판정 정밀도의 저하를 초래한다.

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

단순히 분산 특성값 X의 최고값을 선택하는 것이 아니라, 최고값을 제1 임계값(0.57)과 비교함으로써 일정한 판정 정밀도를 확보할 수 있다. 또한, 최고값 이외의 분산 특성값 X를 제2 임계값(0.37)과 비교함으로써, 최고값과 다른 3 값에 소정(0.2) 이상의 차가 있는 것을 확인할 수 있어 판정 정밀도를 보다 높일 수 있다. 이 때문에, 10회라고 하는 적은 수신 횟수로 판정 정밀도의 확보와 판정 시간의 단축화의 양립을 실현할 수 있다.

(TPMS 데이터의 간헐 송신 작용)

각 TPMS 센서(2)는 전회의 TPMS 데이터의 송신 시각으로부터 16[sec] 이상 경과하고, 또한, 자신의 회전 위치가 최상점으로 된 타이밍에 TPMS 데이터의 송신을 행한다.

각 차륜(1)의 회전 위치 데이터의 분산 특성값 X를 비교하여 차륜 위치 판정을 행하고 있기 때문에, 어떤 센서 ID의 TPMS 데이터를 송신한 TPMS 센서(2)에 대해, 당해 TPMS 센서(2)가 장착된 차륜(1)과, 다른 차륜(1)의 분산 특성값 X에 차를 발생시키기 위해서는, 어느 정도의 누적 주행 거리를 확보할 필요가 있다.

여기서, 가령 TPMS 센서(2)의 회전 위치가 최상점으로 될 때마다, TPMS 데이터를 송신한 경우, 10회 정도의 수신 횟수로는 분산 특성값 X에 차가 생기지 않아, 차륜 위치 판정이 곤란해진다.

따라서, TPMS 데이터의 송신 간격을 16[sec] 이상으로 함으로써 TPMS 데이터를 10회 이상 수신할 때까지에 어느 정도의 누적 주행 거리를 확보할 수 있기 때문에 분산 특성값 X에 충분한 차를 낼 수 있어, 차륜 위치를 고정밀도로 판정할 수 있다.

(강제 모드 변경에 의한 전력 소비 억제 작용)

TPMS 센서(2)는 정위치 송신 모드 시에 TPMS 데이터를 40회 송신하면 정시 송신 모드로 이행한다. TPMS 센서(2)는 TPMS 데이터의 송신 시에 가장 버튼 전지(2e)의 전력을 소비하기 때문에, 송신 간격이 짧은 정위치 송신 모드를 계속할 수록, 버튼 전지(2e)의 전지 수명이 짧아진다.

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

한편, TPMS 컨트롤 유닛(4)은 러닝 모드 개시로부터의 누적 주행 시간이 8분을 경과해도 각 센서 ID와 각 차륜 위치의 대응 관계를 판정할 수 없는 경우에는, 러닝 모드를 종료해서 모니터 모드로 이행한다. 누적 주행 시간이 8분을 경과했을 때에 TPMS 센서(2)로부터 송신된 총 TPMS 데이터수는 30보다 약간 작으며, TPMS 센서(2)의 정위치 송신 모드 종료로 거의 동기하여 러닝 모드를 종료할 수 있다.

(샘플링 주기 가변 제어에 의한 전력 소비 억제 작용)

따라서 실시예 1의 타이어 공기압 모니터 시스템에서는, 센서 컨트롤 유닛(2c)에 있어서, 원심력 방향 가속도가 클수록 샘플링 주기를 짧게 하도록 설정하는 것으로 하였다.

따라서, 샘플링 주기를 적절하게 설정할 수 있어, 소비 전력의 억제와 중력 가속도 성분의 검출 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 가속도 센서(2b)의 원심력 방향 가속도 검출값이 미리 설정한 소정 가속도 이상일 때에는, 중력 가속도 성분의 모니터를 중지하도록 하였다.

따라서, 가속도 센서(2b)에 이상이 발생하였을 때에 샘플링 주기가 짧게 설정되는 것에 의한 소비 전력의 증대를 방지할 수 있다.

{효과}

이어서, 효과를 설명한다.

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

(1) 차륜(1)의 외주측에 장착되어, 차륜(1)의 타이어 공기압 정보를 송신하는 TPMS 센서(2)(타이어 공기압 송신 장치)에 있어서, 차륜(1)이 회전하고 있을 때의 원심력 방향의 가속도를 검출하는 가속도 센서(2b)(가속도 검출 수단)와, 원심력 방향의 가속도에 기초하여 샘플링 주기를 설정하고, 설정한 샘플링 주기마다 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값을 검출하는 센서 컨트롤 유닛(2c)(중력 가속도 성분 검출 수단)과, 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값이 소정값으로 되었을 때에, 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 송신기(2d)(송신 수단)를 설치했다.

(2) 센서 컨트롤 유닛(2c)은 원심력 방향의 가속도가 클수록 샘플링 주기를 짧게 설정하도록 하였다.

따라서, 차륜속이 낮을 때에는 샘플링 주기를 길게 해서 소비 전력을 억제할 수 있고, 또한 차륜속이 높을 때에는 샘플링 주기를 짧게 해서 중력 가속도 성분의 검출 정밀도를 높일 수 있다.

(3) 센서 컨트롤 유닛(2c)은 가속도 센서(2b)가 검출한 원심력 방향의 가속도가 소정 가속도 이상일 때에는, 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 중지하는 것으로 하였다.

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

(4) 각 차륜(1)의 외주측에 장착되어, 차륜(1)의 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 TPMS 센서(2)(타이어 공기압 송신부)와, 차체측에 설치되어, 무선 신호를 수신하여 각 차륜(1)의 타이어 공기압을 감시하는 TPMS 본체부(14)(타이어 공기압 모니터 본체부)를 구비한 타이어 공기압 모니터 시스템(13)에 있어서, TPMS 센서(2)는, 타이어 공기압을 검출하는 압력 센서(2a)(타이어 공기압 검출 수단)와, 차륜(1)이 회전하고 있을 때의 원심력 방향의 가속도를 검출하는 가속도 센서(2b)(가속도 검출 수단)와, 원심력 방향의 가속도에 기초하여 샘플링 주기를 설정하고, 설정한 샘플링 주기마다 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값을 검출하는 센서 컨트롤 유닛(2c)(중력 가속도 성분 검출 수단)과, 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값이 소정값으로 되었을 때에, 타이어 공기압 정보를 TPMS 센서(2) 고유의 식별 정보와 함께 무선 신호로 송신하는 송신기(2d)(송신 수단)를 설치하고, TPMS 본체부(14)는, 각 TPMS 센서(2)의 송신기(2d)로부터 송신된 타이어 공기압 정보를 수신하는 수신기(3)(수신 수단)와, 각 차륜(1)의 회전 위치를 검출하는 ABS 컨트롤 유닛(6)(회전 위치 검출 수단)과, 어떤 식별 정보를 갖는 TPMS 센서(2)의 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값이 소정값으로 되었을 때에 차륜속 센서(8)가 검출한 각 차륜의 회전 위치로부터, TPMS 센서(2)가 장착된 차륜 위치를 판정하는 TPMS 컨트롤 유닛(4)(차륜 위치 판정 수단)을 설치했다.

(5) 센서 컨트롤 유닛(2c)은 원심력 방향의 가속도가 클수록 샘플링 주기를 짧게 설정하도록 하였다.

(6) 센서 컨트롤 유닛(2c)은 가속도 센서(2b)가 검출한 원심력 방향의 가속도가 소정 가속도 이상일 때에는, 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 중지하는 것으로 하였다.

[실시예 2]

실시예 1에서는 가속도 센서(2b)가 검출한 원심력 방향 가속도가 클수록 샘플링 주기를 짧게 설정하는 것으로 하였지만, 실시예 2에서는 쇼크 센서(2f)에 의해 차륜(1)의 회전 주기를 검출하여, 회전 주기가 짧을수록 샘플링 주기를 짧게 설정하도록 하였다.

이하, 실시예 2에 대해서 설명하지만, 실시예 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 구성을 붙이고 설명을 생략한다.

{TPMS 센서의 구성}

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

도 13은 TPMS 센서(2)의 구성도이다. TPMS 센서(2)는, 압력 센서(2a)와, 쇼크 센서(2f)와, 센서 컨트롤 유닛(2c)과, 송신기(2d)와, 버튼 전지(2e)를 구비한다.

압력 센서(2a)는 타이어의 공기압을 검출한다. 쇼크 센서(2f)는 TPMS 센서(2)가 장착된 위치의 타이어면이 지면에 접했을 때의 TPMS 센서(2)에 작용하는 하중의 변화를 검출한다. 센서 컨트롤 유닛(2c)은 버튼 전지(2e)로부터의 전력에 의해 동작하여, 압력 센서(2a)로부터 타이어 공기압 정보와, 쇼크 센서(2f)로부터 하중 정보를 입력한다. 그리고, 타이어 공기압 정보와 미리 설정되어 있는 각 TPMS 센서(2) 고유의 센서 ID(식별 정보)를 TPMS 데이터로 해서 무선 신호에 의해 송신기(2d)로부터 송신한다. 실시예 2에서는, 각 TPMS 센서(2)의 센서 ID를 ID1 내지 ID4로 한다.

센서 컨트롤 유닛(2c)은 쇼크 센서(2f)에 의해 검출된 하중의 변화량과 미리 설정된 주행 판정 임계값을 비교해서, 하중의 변화량이 주행 판정 임계값 미만인 경우에는 차량 정지라고 판정하여 TPMS 데이터의 송신을 정지한다. 한편, 하중의 변화량이 주행 판정 임계값 이상인 경우에는 차량이 주행하고 있다고 판정하여, 소정의 타이밍에 TPMS 데이터의 송신을 행한다.

{TPMS 센서의 제어}

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

또한, 「정시 송신 모드」, 「정위치 송신 모드」의 개요는 실시예 1과 동일하므로 설명을 생략하고, 이하에서는 「정위치 송신 모드」일 때에 행하는 「정위치 검출 제어」와 「샘플링 주기 가변 제어」에 대해서 주로 설명한다.

(정위치 검출 제어)

센서 컨트롤 유닛(2c)은 정위치 송신 모드에서는 전술한 바와 같이 TPMS 센서(2)가 일정한 회전 위치(예를 들어, 타이어면이 지면에 접하는 위치)에 왔을 때에 TPMS 데이터를 송신한다. TPMS 센서(2)는 자신이 일정한 회전 위치에 온 것을 쇼크 센서(2f)에 의해 검출하고 있다. 쇼크 센서(2f)는 TPMS 센서(2)의 회전 위치가 타이어면이 지면에 접하는 위치에 왔을 때에 하중이 피크로 된다. TPMS 센서(2)는 이 위치에서 TPMS 데이터를 출력함으로써 항상 일정한 회전 위치에서 TPMS 데이터를 출력할 수 있다.

(샘플링 주기 가변 제어)

도 14는 차륜속에 따른 하중의 변화를 도시하는 도면이다. 도 14에서는 위에서 아래를 향해서 차륜속이 낮은 상태로부터 높은 상태로 변화하고 있다. 도 14에 도시한 바와 같이 차륜속이 높을수록 차륜(1)의 회전 주기는 짧아지기 때문에, 하중 변화 주파수는 높아진다.

센서 컨트롤 유닛(2c)은 소정의 샘플링 주기마다 하중의 값을 모니터하고 있지만, 하중의 피크의 검출 정밀도를 높이기 위해서는, 하중 변화의 1 주기 내에 어느 정도의 샘플링수를 확보할 필요가 있다. 한편, 샘플링수가 많아지면 소비 전력이 커지기 때문에, 버튼 전지(2e)의 장수명화를 도모할 수 없다.

도 15는 쇼크 센서(2f)가 검출한 하중 변화 주파수에 따른 샘플링 주기를 설정하기 위한 도면이다. 쇼크 센서(2f)에서는 차륜속[차륜(1)의 회전 주파수]이 높아질수록 하중 변화 주파수는 높게 검출된다.

따라서, 도 15에 도시한 바와 같이 하중 변화 주파수가 높을수록 샘플링 주기를 짧게 하도록 설정함으로써, 샘플링 주기를 적절하게 설정할 수 있어, 소비 전력의 억제와 중력 가속도 성분의 검출 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 쇼크 센서(2f)의 하중 검출값이 미리 설정한 소정 하중 이상일 때에는, 하중의 피크의 모니터를 중지하도록 한다. 소정 하중은 차량 주행 시에는 발생할 수 없는 하중으로 설정해 두고, 쇼크 센서(2f)의 하중 검출값이 소정 하중 이상일 때에는, 쇼크 센서(2f)가 고착 등의 이상이 발생하였다고 판단할 수 있도록 하고 있다.

이것은, 쇼크 센서(2f)에 이상이 발생하였을 때에, 샘플링 주기가 짧게 설정되어 소비 전력이 증대하는 것을 방지하기 위함이다.

{효과}

이어서, 효과를 설명한다.

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

(7) 차륜(1)의 외주측에 장착되어, 차륜(1)의 타이어 공기압 정보를 송신하는 TPMS 센서(2)(타이어 공기압 송신 장치)에 있어서, 차륜(1)의 회전 주파수를 검출하는 쇼크 센서(2f)(회전 주파수 검출 수단)와, 회전 주파수에 기초하여 샘플링 주기를 설정하고, 설정한 샘플링 주기마다 차륜(1)의 회전 위치를 검출하는 센서 컨트롤 유닛(2c)(회전 위치 검출 수단)과, 차륜(1)의 회전 위치가 소정 위치로 되었을 때에, 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 송신기(2d)(송신 수단)를 설치했다.

(8) 센서 컨트롤 유닛(2c)은 차륜(1)의 회전 주파수가 높을수록 샘플링 주기를 짧게 설정하도록 하였다.

(9) 센서 컨트롤 유닛(2c)은 쇼크 센서(2f)가 검출한 원심력 방향의 하중이 소정 하중 이상일 때에는, 차륜(1)의 회전 주파수의 검출을 중지하는 것으로 하였다.

따라서, 쇼크 센서(2f)에 이상이 발생하고 있을 때에 샘플링 주기가 짧게 설정되는 것에 의한 소비 전력의 증대를 방지할 수 있다.

또한 실시예 2의 타이어 공기압 모니터 시스템(13)에 있어서는, 이하에 열거하는 효과를 발휘한다.

(10) 각 차륜(1)의 외주측에 장착되어, 차륜(1)의 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 TPMS 센서(2)(타이어 공기압 송신부)와, 차체측에 설치되어, 무선 신호를 수신하여 각 차륜(1)의 타이어 공기압을 감시하는 TPMS 본체부(14)(타이어 공기압 모니터 본체부)를 구비한 타이어 공기압 모니터 시스템(13)에 있어서, TPMS 센서(2)는, 타이어 공기압을 검출하는 압력 센서(2a)(타이어 공기압 검출 수단)와, 차륜(1)의 회전 주파수를 검출하는 쇼크 센서(2f)(회전 주파수 검출 수단)와, 회전 주파수에 기초하여 샘플링 주기를 설정하고, 설정한 샘플링 주기마다 차륜(1)의 회전 위치를 검출하는 센서 컨트롤 유닛(2c)(회전 위치 검출 수단)과, 차륜(1)의 회전 위치가 소정 위치로 되었을 때에, 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 송신기(2d)(송신 수단)를 설치하고, TPMS 본체부(14)는, 각 TPMS 센서(2)의 송신기(2d)로부터 송신된 타이어 공기압 정보를 수신하는 수신기(3)(수신 수단)와, 각 차륜의 회전 위치를 검출하는 ABS 컨트롤 유닛(6)(회전 위치 검출 수단)과, 어떤 식별 정보를 갖는 TPMS 센서(2)의 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값이 소정값으로 되었을 때에 차륜속 센서(8)가 검출한 각 차륜(1)의 회전 위치로부터, TPMS 센서(2)가 장착된 차륜 위치를 판정하는 TPMS 컨트롤 유닛(4)(차륜 위치 판정 수단)을 설치했다.

(11) 센서 컨트롤 유닛(2c)은 차륜(1)의 회전 주파수가 높을수록 샘플링 주기를 짧게 설정하도록 하였다.

(12) 센서 컨트롤 유닛(2c)은 쇼크 센서(2f)가 검출한 원심력 방향의 하중이 소정 하중 이상일 때에는, 차륜(1)의 회전 주파수의 검출을 중지하는 것으로 하였다.

[실시예 3]

실시예 1에서는 항상 중력 가속도 성분의 모니터하도록 하였지만, 실시예 3에서는 간헐적으로 모니터하도록 하였다.

이하, 실시예 3에 대해서 설명하지만, 「TPMS 센서의 제어」이외의 구성은 실시예 1과 동일하기 때문에, 동일한 구성을 부여하고 설명을 생략한다.

{TPMS 센서의 제어}

또한, 「정시 송신 모드」, 「정위치 송신 모드」의 개요는 실시예 1과 동일하므로 설명을 생략하고, 이하에서는 「정위치 송신 모드」일 때에 행하는 「부분 모니터 제어」, 「샘플링 주기 가변 제어」, 「중력 가속도 성분 모니터 제어 처리」에 대해서 주로 설명한다.

(부분 모니터 제어)

센서 컨트롤 유닛(2c)은 소정의 샘플링 주기마다 중력 가속도 성분의 값을 모니터하고 있지만, 중력 가속도 성분의 피크의 검출 정밀도를 높이기 위해서는, 샘플링 주기를 짧게 할 필요가 있다. 한편, 샘플링 주기가 짧아지면 소비 전력이 커지기 때문에, 버튼 전지(2e)의 장수명화를 도모할 수 없다.

도 16은 중력 가속도 성분의 모니터 상황을 도시하는 도면이다. 도 16에 도시한 바와 같이, 센서 컨트롤 유닛(2c)에서는, 전회의 TPMS 데이터를 송신 후 16[sec] 경과한 후에만 중력 가속도 성분의 값을 모니터하고, TPMS 데이터 송신 후 16[sec]간은 중력 가속도 성분의 값의 모니터를 정지하도록 하고 있다.

이에 의해, TPMS 데이터 송신 직전에만 중력 가속도 성분의 값을 모니터하기 때문에, 샘플링 주기를 짧게 해도 전체적으로는 샘플링수를 적게 할 수 있어, 중력 가속도 성분의 피크의 검출 정밀도를 높임과 함께, 소비 전력을 억제할 수 있다.

(샘플링 주기 가변 제어)

도 17은 차륜속에 따른 중력 가속도 성분의 값의 변화를 도시하는 도면이다. 도 17에서는 위에서 아래를 향해서 차륜속이 낮은 상태로부터 높은 상태로 변화하고 있다. 도 17에 도시한 바와 같이 차륜속이 높을수록 차륜(1)의 회전 주기는 짧아지기 때문에, 중력 가속도 성분의 주기도 짧아진다.

중력 가속도 성분의 피크의 검출 정밀도를 높이기 위해서는, 중력 가속도 성분의 1 주기 내에 어느 정도의 샘플링수를 확보할 필요가 있다. 한편, 샘플링수가 많아지면 소비 전력이 커지기 때문에, 버튼 전지(2e)의 장수명화를 도모할 수 없다.

즉, 차륜속이 낮을(중력 가속도 성분의 주기가 길) 때에는 샘플링 주기를 길게 해서 소비 전력을 억제할 필요가 있고, 또한 차륜속이 높을(중력 가속도 성분의 주기가 짧을) 때에는 샘플링 주기를 짧게 해서 중력 가속도 성분의 검출 정밀도를 높일 필요가 있다.

도 18은 원심력 성분의 크기에 따른 샘플링 주기를 설정하기 위한 도면이다. 전술한 바와 같이, 원심력 성분은 도 4의 (d)에 도시한 바와 같이 전체적으로는 도 4의 (a)에 도시하는 차륜속에 추종하여 변화한다. 따라서, 도 18에 도시한 바와 같이 원심력 성분이 클수록 샘플링 주기를 짧게 하도록 설정함으로써, 샘플링 주기를 적절하게 설정할 수 있어, 소비 전력의 억제와 중력 가속도 성분의 검출 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 센서 컨트롤 유닛(2c)은 원심력 성분의 크기에 기초하여 설정한 샘플링 주기에 의해 모니터한 중력 가속도 성분으로부터, 중력 가속도 성분의 주기를 구할 수 있다.

도 19는 중력 가속도 성분의 주기에 따른 샘플링 주기를 설정하기 위한 도면이다. 도 19에 도시한 바와 같이 중력 가속도 성분의 주기가 길수록 샘플링 주기를 길게 하도록 설정함으로써, 샘플링 주기를 적절하게 설정할 수 있어, 소비 전력의 억제와 중력 가속도 성분의 검출 정밀도를 높일 수 있다.

도 16에 도시한 바와 같이, 센서 컨트롤 유닛(2c)이 모니터를 개시한 직후의 제1 주기에서는, 원심력 성분의 크기에 따라서 설정한 샘플링 주기 T1, T'1에 의해 모니터를 행한다. 또한, 제1 주기에 계속되는 제2 주기 이후에서는, 제1 주기에 있어서 구한 중력 가속도 성분의 주기에 따라서 설정한 샘플링 주기 T2, T'2에 의해 모니터를 행한다.

(중력 가속도 성분 모니터 제어 처리)

도 20은 센서 컨트롤 유닛(2c)에 있어서 행해지는 중력 가속도 성분 모니터 제어 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 이하, 각 스텝에 대해서 설명한다.

스텝 R1에서는, TPMS 데이터 송신 후 16[sec] 경과했는지 여부를 판정하여, 예인 경우에는 스텝 R2로 진행하고, 아니오인 경우에는 처리를 종료한다.

스텝 R2에서는, 가속도 센서(2b)로부터 원심력 가속도를 입력하고, 원심력 성분의 크기를 구한다.

스텝 R3에서는, 원심력 성분의 크기로부터 샘플링 주기를 설정한다.

스텝 R4에서는, 스텝 R3에서 설정한 샘플링 주기마다 중력 가속도 성분을 모니터한다.

스텝 R5에서는, 중력 가속도 성분의 모니터 결과로부터 중력 가속도 성분의 주기를 구한다.

스텝 R6에서는, 중력 가속도 성분의 주기로부터 샘플링 주기를 설정한다.

스텝 R7에서는, 스텝 R6에서 설정한 샘플링 주기마다 중력 가속도 성분을 모니터한다.

스텝 R8에서는, 중력 가속도 성분의 피크에서 TPMS 데이터를 송신한다.

스텝 R9에서는, 중력 가속도 성분의 모니터를 정지하고, 처리를 종료한다.

{작용}

(부분 모니터에 의한 전력 소비 억제 작용)

따라서 실시예 1의 타이어 공기압 모니터 시스템(13)에서는, 센서 컨트롤 유닛(2c)에서는, 전회의 TPMS 데이터를 송신 후 16[sec] 경과한 후에만 중력 가속도 성분의 값을 모니터하고, TPMS 데이터 송신 후 16[sec]간은 중력 가속도 성분의 값의 모니터를 정지하도록 하였다.

따라서, TPMS 데이터 송신 직전에만 중력 가속도 성분의 값을 모니터하기 때문에, 샘플링 주기를 짧게 해도 전체적으로는 샘플링수를 적게 할 수 있어, 중력 가속도 성분의 피크의 검출 정밀도를 높임과 함께, 소비 전력을 억제할 수 있다.

(샘플링 주기 가변 제어에 의한 전력 소비 억제 작용)

따라서 실시예 1의 타이어 공기압 모니터 시스템(13)에서는, 센서 컨트롤 유닛(2c)에 있어서, 원심력 성분이 클수록 샘플링 주기를 짧게 하도록 설정하는 것으로 하였다.

또한, 센서 컨트롤 유닛(2c)에 있어서, 원심력 성분의 크기에 기초하여 설정한 샘플링 주기에 의해 모니터한 중력 가속도 성분으로부터, 중력 가속도 성분의 주기를 구하고, 중력 가속도 성분의 주기가 짧을수록 샘플링 주기를 짧게 하도록 설정하는 것으로 하였다.

따라서, 중력 가속도 성분의 피크의 검출 정밀도를 확보 가능한 샘플링 주기를 구하기 위해서, 직접 영향을 미치는 중력 가속도 성분의 주기를 사용함으로써, 보다 적절한 샘플링 주기를 설정할 수 있어, 소비 전력의 억제와 중력 가속도 성분의 검출 정밀도를 높일 수 있다.

{효과}

이어서, 효과를 설명한다.

(13) 차륜(1)의 외주측에 장착되어, 차륜(1)의 타이어 공기압 정보를 송신하는 TPMS 센서(2)(타이어 공기압 송신 장치)에 있어서, 차륜(1)이 회전하고 있을 때의 원심력 방향 가속도를 검출하는 가속도 센서(2b)(가속도 검출 수단)와, 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값이 소정값으로 되었을 때에, 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 송신기(2d)(송신 수단)와, 설정한 샘플링 주기마다 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분을 검출하는 수단으로서, 송신기(2d)에 의해 무선 신호를 송신하기 전에 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 개시하고, 송신기(2d)에 의해 무선 신호를 송신한 후에 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 정지하는 센서 컨트롤 유닛(2c)(중력 가속도 성분 검출 수단)을 설치했다.

(14) 센서 컨트롤 유닛(2c)은 원심력 방향 가속도의 원심력 성분이 클수록 샘플링 주기를 짧게 설정하도록 하였다.

(15) 센서 컨트롤 유닛(2c)은 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 개시한 후, 중력 가속도 성분의 제1 주기에서는 원심력 방향 가속도의 원심력 성분이 클수록 짧게 설정한 샘플링 주기마다 중력 가속도 성분을 검출하고, 제1 주기에 계속되는 제2 주기 이후에서는, 제1 주기에서 검출한 중력 가속도 성분의 주기가 짧을수록 짧게 설정한 샘플링 주기마다 중력 가속도 성분을 검출하도록 하였다.

(16) 각 차륜(1)의 외주측에 장착되어, 차륜(1)의 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 TPMS 센서(2)(타이어 공기압 송신부)와, 차체측에 설치되어, 무선 신호를 수신하여 각 차륜(1)의 타이어 공기압을 감시하는 TPMS 본체부(14)(타이어 공기압 모니터 본체부)를 구비한 타이어 공기압 모니터 시스템(13)에 있어서, TPMS 센서(2)는 타이어 공기압을 검출하는 압력 센서(2a)(타이어 공기압 검출 수단)와, 차륜(1)이 회전하고 있을 때의 원심력 방향 가속도를 검출하는 가속도 센서(2b)(가속도 검출 수단)와, 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값이 소정값으로 되었을 때에, 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 송신기(2d)(송신 수단)와, 설정한 샘플링 주기마다 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분을 검출하는 수단으로서, 송신기(2d)에 의해 무선 신호를 송신하기 전에 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 개시하고, 송신기(2d)에 의해 무선 신호를 송신한 후에 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 정지하는 센서 컨트롤 유닛(2c)(중력 가속도 성분 검출 수단)을 설치하고, TPMS 본체부(14)는 각 TPMS 센서(2)의 송신기(2d)로부터 송신된 타이어 공기압 정보를 수신하는 수신기(3)(수신 수단)와, 각 차륜(1)의 회전 위치를 검출하는 ABS 컨트롤 유닛(6)(회전 위치 검출 수단)과, 어떤 식별 정보를 갖는 TPMS 센서(2)의 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값이 소정값으로 되었을 때에 차륜속 센서(8)가 검출한 각 차륜의 회전 위치로부터, TPMS 센서(2)가 장착된 차륜 위치를 판정하는 TPMS 컨트롤 유닛(4)(차륜 위치 판정 수단)을 설치했다.

(17) 센서 컨트롤 유닛(2c)은 원심력 방향 가속도의 원심력 성분이 클수록 샘플링 주기를 짧게 설정하도록 하였다.

(18) 센서 컨트롤 유닛(2c)은 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 개시한 후, 중력 가속도 성분의 제1 주기에서는 원심력 방향 가속도의 원심력 성분이 클수록 짧게 설정한 샘플링 주기마다 중력 가속도 성분을 검출하고, 제1 주기에 계속되는 제2 주기 이후에서는, 제1 주기에서 검출한 중력 가속도 성분의 주기가 짧을수록 짧게 설정한 샘플링 주기마다 중력 가속도 성분을 검출하도록 하였다.

[다른 실시예]

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

예를 들어, 실시예에서는, 회전 위치 검출 수단으로서 차륜속 센서를 사용한 예를 나타냈지만, 구동원으로서 인호일 모터를 구비한 차량에서는, 모터의 리졸버를 사용하여 회전 각도를 검출해도 된다.

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

Claims

차륜의 외주측에 장착되어, 차륜의 타이어 공기압 정보를 송신하는 타이어 공기압 송신 장치에 있어서,
상기 차륜이 회전하고 있을 때의 원심력 방향의 가속도를 검출하는 가속도 검출 수단과,
상기 원심력 방향의 가속도에 기초하여 샘플링 주기를 설정하고, 설정한 샘플링 주기마다 상기 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값을 검출하는 중력 가속도 성분 검출 수단과,
상기 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값이 소정값으로 되었을 때에, 상기 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 송신 수단
을 설치한 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 송신 장치.
제1항에 있어서,
상기 중력 가속도 성분 검출 수단은, 상기 원심력 방향의 가속도가 클수록 상기 샘플링 주기를 짧게 설정하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 송신 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중력 가속도 성분 검출 수단은, 상기 가속도 검출 수단이 검출한 상기 원심력 방향의 가속도가 소정 가속도 이상일 때에는, 상기 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 중지하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 송신 장치.
각 차륜의 외주측에 장착되어, 상기 차륜의 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 타이어 공기압 송신부와,
차체측에 설치되어, 상기 무선 신호를 수신하여 각 차륜의 타이어 공기압을 감시하는 타이어 공기압 모니터 본체부
를 구비한 타이어 공기압 모니터 시스템에 있어서,
상기 타이어 공기압 송신부는,
상기 타이어 공기압을 검출하는 타이어 공기압 검출 수단과,
상기 차륜이 회전하고 있을 때의 원심력 방향의 가속도를 검출하는 가속도 검출 수단과,
상기 원심력 방향의 가속도에 기초하여 샘플링 주기를 설정하고, 설정한 샘플링 주기마다 상기 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값을 검출하는 중력 가속도 성분 검출 수단과,
상기 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값이 소정값으로 되었을 때에, 상기 타이어 공기압 정보를 타이어 공기압 송신부 고유의 식별 정보와 함께 무선 신호로 송신하는 송신 수단
을 설치하고,
상기 타이어 공기압 모니터 본체부는,
각 타이어 공기압 송신부의 상기 송신 수단으로부터 송신된 상기 타이어 공기압 정보를 수신하는 수신 수단과,
각 차륜의 회전 위치를 검출하는 회전 위치 검출 수단과,
어떤 식별 정보를 갖는 타이어 공기압 송신부의 상기 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값이 상기 소정값으로 되었을 때에 회전 위치 검출 수단이 검출한 각 차륜의 회전 위치로부터, 상기 타이어 공기압 송신부가 장착된 차륜의 위치를 판정하는 차륜 위치 판정 수단
을 설치한 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 모니터 시스템.
제4항에 있어서,
상기 중력 가속도 성분 검출 수단은, 상기 원심력 방향의 가속도가 클수록 상기 샘플링 주기를 짧게 설정하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 모니터 시스템.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 중력 가속도 성분 검출 수단은, 상기 가속도 검출 수단이 검출한 상기 원심력 방향의 가속도가 소정 가속도 이상일 때에는, 상기 원심력 방향의 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 중지하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 모니터 시스템.
차륜의 외주측에 장착되어, 차륜의 타이어 공기압 정보를 송신하는 타이어 공기압 송신 장치에 있어서,
상기 차륜의 회전 주파수를 검출하는 회전 주파수 검출 수단과,
상기 회전 주파수에 기초하여 샘플링 주기를 설정하고, 설정한 샘플링 주기마다 상기 차륜의 회전 위치를 검출하는 회전 위치 검출 수단과,
상기 차륜의 회전 위치가 소정 위치로 되었을 때에, 상기 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 송신 수단
을 설치한 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 송신 장치.
제7항에 있어서,
상기 회전 위치 검출 수단은, 상기 차륜의 회전 주파수가 높을수록 상기 샘플링 주기를 짧게 설정하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 송신 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 회전 위치 검출 수단은, 회전 주파수 검출 수단이 검출한 상기 차륜의 회전 주파수가 소정속 주기 이하일 때에는, 상기 차륜의 회전 위치의 검출을 중지하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 송신 장치.
각 차륜의 외주측에 장착되어, 상기 차륜의 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 타이어 공기압 송신부와,
차체측에 설치되어, 상기 무선 신호를 수신하여 각 차륜의 타이어 공기압을 감시하는 타이어 공기압 모니터 본체부
를 구비한 타이어 공기압 모니터 시스템에 있어서,
상기 타이어 공기압 송신부는,
상기 타이어 공기압을 검출하는 타이어 공기압 검출 수단과,
상기 차륜의 회전 주파수를 검출하는 회전 주파수 검출 수단과,
상기 회전 주파수에 기초하여 샘플링 주기를 설정하고, 설정한 샘플링 주기마다 상기 차륜의 회전 주파수로부터 상기 차륜에 있어서의 상기 타이어 공기압 검출 수단의 위치를 검출하는 송신기 위치 검출 수단과,
상기 차륜에 있어서의 상기 타이어 공기압 검출 수단의 위치가 소정 위치로 되었을 때에, 상기 타이어 공기압 정보를 타이어 공기압 송신부 고유의 식별 정보와 함께 무선 신호로 송신하는 송신 수단
을 설치하고,
상기 타이어 공기압 모니터 본체부는,
각 타이어 공기압 송신부의 상기 송신 수단으로부터 송신된 상기 타이어 공기압 정보를 수신하는 수신 수단과,
각 차륜의 회전 위치를 검출하는 회전 위치 검출 수단과,
어떤 식별 정보를 갖는 타이어 공기압 송신부의 상기 차륜에 있어서의 위치가 상기 소정 위치로 되었을 때에 상기 회전 위치 검출 수단이 검출한 각 차륜의 회전 위치로부터, 상기 타이어 공기압 송신부가 장착된 상기 차륜의 위치를 판정하는 차륜 위치 판정 수단
을 설치한 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 모니터 시스템.
제10항에 있어서,
송신기 위치 검출 수단은, 상기 차륜의 회전 주파수가 높을수록 상기 샘플링 주기를 짧게 설정하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 모니터 시스템.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 중력 가속도 성분 검출 수단은, 회전 주파수 검출 수단이 검출한 상기 차륜의 회전 주파수가 소정 주기 이하일 때에는, 상기 차륜의 회전 위치의 검출을 중지하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 모니터 시스템.
차륜의 외주측에 장착되어, 차륜의 타이어 공기압 정보를 송신하는 타이어 공기압 송신 장치에 있어서,
상기 차륜이 회전하고 있을 때의 원심력 방향 가속도를 검출하는 가속도 검출 수단과,
상기 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값이 소정값으로 되었을 때에, 상기 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 송신 수단과,
설정한 샘플링 주기마다 상기 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분을 검출하는 수단으로서, 상기 송신 수단에 의해 상기 무선 신호를 송신하기 전에 상기 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 개시하고, 상기 송신 수단에 의해 상기 무선 신호를 송신한 후에 상기 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 정지하는 중력 가속도 성분 검출 수단
을 설치한 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 송신 장치.
제14항에 있어서,
상기 중력 가속도 성분 검출 수단은, 상기 원심력 방향 가속도의 원심력 성분이 클수록 상기 샘플링 주기를 짧게 설정하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 송신 장치.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 중력 가속도 성분 검출 수단은, 상기 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 개시한 후, 상기 중력 가속도 성분의 제1 주기에서는 상기 원심력 방향 가속도의 원심력 성분이 클수록 짧게 설정한 상기 샘플링 주기마다 상기 중력 가속도 성분을 검출하고,
상기 제1 주기에 계속되는 제2 주기 이후에서는, 상기 제1 주기에서 검출한 상기 중력 가속도 성분의 주기가 짧을수록 짧게 설정한 상기 샘플링 주기마다 상기 중력 가속도 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 송신 장치.
각 차륜의 외주측에 장착되어, 상기 차륜의 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 타이어 공기압 송신부와,
차체측에 설치되어, 상기 무선 신호를 수신하여 각 차륜의 타이어 공기압을 감시하는 타이어 공기압 모니터 장치
를 구비한 타이어 공기압 모니터 시스템에 있어서,
상기 타이어 공기압 송신부는,
상기 타이어 공기압을 검출하는 타이어 공기압 검출 수단과,
상기 차륜이 회전하고 있을 때의 원심력 방향 가속도를 검출하는 가속도 검출 수단과,
상기 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값이 소정값으로 되었을 때에, 상기 타이어 공기압 정보를 무선 신호로 송신하는 송신 수단과,
설정한 샘플링 주기마다 상기 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분을 검출하는 수단으로서, 상기 송신 수단에 의해 상기 무선 신호를 송신하기 전에 상기 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 개시하고, 상기 송신 수단에 의해 상기 무선 신호를 송신한 후에 상기 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 정지하는 중력 가속도 성분 검출 수단
을 설치하고,
상기 타이어 공기압 모니터 장치는,
각 타이어 공기압 송신부의 상기 송신 수단으로부터 송신된 상기 타이어 공기압 정보를 수신하는 수신 수단과,
각 차륜의 회전 위치를 검출하는 회전 위치 검출 수단과,
어떤 식별 정보를 갖는 타이어 공기압 송신부의 상기 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값이 상기 소정값으로 되었을 때에 회전 위치 검출 수단이 검출한 각 차륜의 회전 위치로부터, 상기 타이어 공기압 송신부가 장착된 차륜의 위치를 판정하는 차륜 위치 판정 수단
을 설치한 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 모니터 시스템.
제16항에 있어서,
상기 중력 가속도 성분 검출 수단은, 상기 원심력 방향 가속도의 원심력 성분이 클수록 상기 샘플링 주기를 짧게 설정하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 모니터 시스템.
제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 중력 가속도 성분 검출 수단은, 상기 원심력 방향 가속도의 중력 가속도 성분의 값의 검출을 개시한 후, 상기 중력 가속도 성분의 제1 주기에서는 상기 원심력 방향 가속도의 원심력 성분이 클수록 짧게 설정한 상기 샘플링 주기마다 상기 중력 가속도 성분을 검출하고,
상기 제1 주기에 계속되는 제2 주기 이후에서는, 상기 제1 주기에서 검출한 상기 중력 가속도 성분의 주기가 짧을수록 짧게 설정한 상기 샘플링 주기마다 상기 중력 가속도 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는, 타이어 공기압 모니터 시스템.