KR20140081664A - 타이어 위치 판정 시스템 - Google Patents

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마사노리 고스기
다케토시 사쿠라이
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가부시키가이샤 도카이리카덴키세이사쿠쇼
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Abstract

[과제] 타이어 공기압 검출기의 동작 모드를 공기압 판정 모드로부터 오토 로케이션 판정 모드로 전환할 수 있도록 함으로써, 타이어 위치의 판정을 최적의 동작 양태에서 완수할 수 있는 타이어 위치 판정 시스템을 제공한다.
[해결 수단] 타이어 공기압 검출기 (4) (4a ∼ 4d) 의 주행 상태 판정부 (21) 는, 가속도 센서 (10) 에 의해서 검출되는 중력 분력을 기초로 하여, 차량 (1) 의 주행 상태를 판정한다. 타이어 공기압 검출기 (4) 의 동작 모드 전환부 (22) 는, 차속이 임계값 미만으로 되었을 때, 타이어 공기압 검출기 (4) 의 동작 모드를, 공기압 판정 모드로부터 오토 로케이션 판정 모드로 전환한다. 오토 로케이션 판정 모드는, 정차 직전 또는 정차시에 있어서, 재발진할 때까지의 동안에 중력 분력의 송신 시간을 맞추기 위해서, 정기적 전파 송신의 간격이 공기압 판정 모드시보다 짧게 설정되어 있다.

Description

타이어 위치 판정 시스템{SYSTEM FOR DETERMINING TIRE LOCATION}
본 발명은 각 타이어의 공기압을 감시하는 데 필요로 하는 각 타이어의 위치를 판정하는 타이어 위치 판정 시스템에 관한 것이다.
종래부터, 타이어 공기압을 검출하여 무선 송신하는 타이어 공기압 검출기를 각 타이어에 장착해 두고, 타이어 공기압 검출기로부터 송신된 타이어 공기압 신호를 차체의 수신기에서 수신하고, 각 타이어의 공기압을 감시하는 직접식의 타이어 공기압 감시 시스템이 널리 알려져 있다. 이런 종류의 타이어 공기압 감시 시스템의 경우, 저압 타이어가 어느 위치의 타이어인지를 통지하기 위해서 타이어 위치를 파악해 두고자 하는 요구가 있는데, 타이어는 위치 교환되거나 신규 타이어로 교체되거나 하기 때문에, 타이어 위치를 정기적으로 확인하는 오토 로케이션 기능을 탑재하는 것이 검토되고 있다. 오토 로케이션 기능으로는, 예를 들어 각 타이어 하우스에 이니시에이터 (트리거기) 를 장착해 두고, 이니시에이터로부터 송신되는 전파에 의해서 타이어 공기압 검출기에 선택적으로 전파 송신시킴으로써, 타이어의 위치를 판정하는 방법이 널리 알려져 있다 (특허문헌 1, 2 등 참조).
일본 공개특허공보 2006-062516호 일본 공개특허공보 2012-126341호
그러나, 이니시에이터를 사용한 오토 로케이션 기능은, 각 타이어 하우스에 이니시에이터를 배치 형성할 것이 필요해진다. 따라서, 이니시에이터를 사용한 오토 로케이션 기능에 있어서는, 부품 점수 증가나 부품 비용 증가 등의 문제가 우려되었다.
그래서, 본 출원인은, 이니시에이터를 사용하지 않고, 차축의 회전수 정보와 타이어 공기압 검출기의 중력 정보를 이용하여 타이어 위치를 판정하는 기술을 고안하였다. 이 방법은, 예를 들어, 선 (1 회째) 의 주정차시에 차축의 회전수 정보와 타이어 공기압 검출기의 중력 정보를 취득하고, 후 (2 회째) 의 주정차시에도 동일하게 차축의 회전수 정보와 타이어 공기압 검출기의 중력 정보를 비교하고, 1 회째와 2 회째의 차축의 회전수 정보의 차로부터 구해지는 회전각과, 1 회째와 2 회째의 타이어 공기압 검출기의 중력 정보의 차로부터 구해지는 회전각을 비교함으로써, 타이어 위치를 판정하는 기술이다.
그런데, 타이어 공기압 검출기는, 정기적 (예를 들어 1 회/분) 으로 타이어 공기압 신호를 송신하는 동작을 취하는 것이 일반적이다. 이 때문에, 차량의 정차로는 신호 대기 등을 상정할 수 있는데, 본 출원인이 고안한 오토 로케이션 기능의 경우, 차량의 정차 중에 타이어 공기압 신호의 전파 송신 시간이 늦는 것도 상정할 수 있어, 오토 로케이션 기능을 완수할 수 없는 상황이 우려된다.
이상과 같이, 본 발명은, 본 출원인의 출원 안건인 일본 특허출원 2011-209509, 및 일본 특허출원 2012-202243 의 개량 발명으로서, 타이어 공기압 검출기를 정기적으로만 동작시켰을 경우에 우려되는, 1) 오토 로케이션 기능을 완수할 수 없고, 2) 타이어 공기압 검출기의 전지 수명이 짧아지는 등의 모든 문제를 해소하는 것을 목적으로 하는 발명이다.
본 발명의 목적은, 타이어 공기압 검출기의 동작 모드를 공기압 판정 모드로부터 오토 로케이션 판정 모드로 전환할 수 있도록 함으로써, 타이어 위치의 판정을 최적의 동작 양태에서 완수할 수 있는 타이어 위치 판정 시스템을 제공하는 것에 있다.
상기 문제점을 해결하는 타이어 위치 판정 시스템은, 각 타이어에 장착된 타이어 공기압 검출기로부터 타이어 공기압 신호를 송신하고, 당해 타이어 공기압 신호를 차체의 수신기에서 수신하여 상기 타이어의 공기압을 감시하는 타이어 공기압 감시 시스템의 1 기능으로서, 상기 타이어 공기압 검출기의 위치로부터 상기 타이어의 위치를 판정하는 구성에 있어서, 1 회째 정차시에 차축 회전수 검출부에 의해서 검출된 차축 회전수와 2 회째 정차시에 상기 차축 회전수 검출부에 의해서 검출된 차축 회전수로부터 산출되는 차축 회전각과, 상기 1 회째 정차시의 상기 타이어 공기압 검출기에 발생되는 중력 분력과 상기 2 회째 정차시의 상기 타이어 공기압 검출기에 발생되는 중력 분력으로부터 산출되는 검출기 회전각을 기초로 하여, 타이어 위치를 판정하는 오토 로케이션 기능부를 구비하고, 상기 타이어 공기압 검출기는, 상기 중력 분력을 검출할 수 있는 중력 분력 검출부의 검출 신호를 사용하여, 차량의 주행 상태를 판정하는 주행 상태 판정부와, 상기 주행 상태 판정부의 판정 결과를 기초로 하여, 상기 타이어 공기압 검출기의 동작 모드를, 공기압 판정 모드로부터 오토 로케이션 판정 모드로 전환하는 동작 모드 전환부를 구비하였다.
본 구성에 의하면, 주행 상태 판정부의 판정 결과를 기초로 하여, 타이어 공기압 검출기의 동작 모드를, 통상적으로 취하는 공기압 판정 모드로부터, 타이어 위치 판정의 전용 모드인 오토 로케이션 판정 모드로 전환할 수 있도록 하였다. 따라서, 오토 로케이션 기능부에 의한 타이어 위치 판정시, 타이어 공기압 검출기를 타이어 위치 판정에 적합한 양태에서 동작시킬 수 있도록 되기 때문에, 타이어 위치 판정을 최적의 동작 양태에서 완수할 수 있게 된다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 동작 모드 전환부는, 주행 중인 상기 차량의 차속이 임계값 미만으로 감속되었을 때, 상기 타이어 공기압 검출기의 동작 모드를, 상기 공기압 판정 모드로부터 상기 오토 로케이션 판정 모드로 전환하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 차속이 임계값 미만으로 감속되었을 때, 타이어 공기압 검출기의 동작 모드를, 타이어 위치 판정을 실시하는 데 적합한 오토 로케이션 판정 모드로 전환한다. 따라서, 차량 감속시에 실시하는 타이어 위치 판정을 양호한 정밀도로 실시할 수 있게 된다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 오토 로케이션 판정 모드는, 정기적 전파 송신 또는 상기 중력 분력의 센싱의 간격이, 상기 공기압 판정 모드시보다 짧은 간격으로 설정되고, 상기 타이어 공기압 검출기는, 상기 오토 로케이션 판정 모드시에, 그 짧은 간격에서 상기 중력 분력을 센싱함과 함께, 상기 정기적 전파 송신의 타이밍에 있어서 상기 차체에 송신하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 오토 로케이션 판정 모드시의 정기적 전파 송신 또는 중력 분력의 센싱의 간격을, 공기압 판정 모드시보다 짧은 간격으로 했기 때문에, 예를 들어 신호 대기 등의 정차 시간이 짧은 경우여도, 그 정차하는 동안에 전파 송신 시간을 맞출 수 있게 하는 것이 가능해진다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 동작 모드 전환부는, 상기 차량이 정차 직전 또는 정차했을 때, 동작 모드를 상기 오토 로케이션 판정 모드로 전환하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 차량이 정차 직전 또는 정차했을 때, 타이어 공기압 검출기를 오토 로케이션 판정 모드로 이행시키기 때문에, 타이어 공기압 검출기의 동작 모드를 최적의 타이밍에서 오토 로케이션 판정 모드로 전환할 수 있게 된다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 오토 로케이션 판정 모드는, 상기 중력 분력의 측정 간격이 상기 공기압 판정 모드시보다 짧은 간격으로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 오토 로케이션 판정 모드시, 중력 측정을 미세하게 실시하기 때문에, 오토 로케이션 판정 모드에 있어서 중력 분력의 정보가 다수 필요한 경우여도, 이에 대응할 수 있게 된다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 오토 로케이션 기능부는, 상기 차량이 정차 직전일 때, 상기 중력 분력의 변화가 단조 감소 또는 단조 증가의 어느 쪽을 취하는지를 확인함으로써, 상기 타이어의 중심을 통과하는 연직 방향의 기준선에 대해서 상기 타이어 공기압 검출기가 좌우의 어느 쪽에 위치하는지를 구별하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 차량의 정차 직전에 있어서, 타이어 공기압 검출기가 타이어의 연직 방향의 기준선에 대해서 좌우의 어느 쪽에 위치하는지를 구별할 수 있도록 했기 때문에, 타이어 위치를 양호한 정밀도로 판정할 수 있게 된다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 동작 모드 전환부는, 상기 오토 로케이션 판정 모드시, 당해 오토 로케이션 판정 모드의 해제 조건이 성립되었을 때, 상기 동작 모드를 원래의 상기 공기압 판정 모드로 강제적으로 되돌리는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 오토 로케이션 판정 모드의 해제 조건이 성립되었을 때, 타이어 공기압 검출기의 동작 모드를 공기압 판정 모드로 강제적으로 되돌리기 때문에, 중력 측정의 실시 빈도가 많고 전력 소비가 큰 오토 로케이션 판정 모드인 채로 타이어 공기압 검출기를 장시간 방치해 두는 경우가 없다. 따라서, 타이어 공기압 검출기의 전력 절약화를 만족시킬 수 있게 된다.
상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 오토 로케이션 판정 모드에 있어서의 1 회의 중력 측정은 복수 센싱의 결과로서, 상기 차량이 정차 직전일 때, 상기 1 회의 중력 측정에 있어서의 센싱 횟수가 적게 설정되고, 상기 차량이 정차했을 때, 상기 1 회의 중력 측정에 있어서의 센싱 횟수가 많게 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 오토 로케이션 판정 모드에 있어서의 1 회의 중력 측정이 복수 센싱의 결과인 경우, 타이어 공기압 검출기는 전력 소비가 커져 버린다. 그러나, 본 구성의 경우, 정차 직전일 때에는 센싱 횟수를 줄이기 때문에, 타이어 공기압 검출기의 전력 절약화에 더욱 기여한다.
상기 문제점을 해결하는 타이어 위치 판정 시스템은, 각 타이어에 장착된 타이어 공기압 검출기로부터 타이어 공기압 신호를 송신하고, 당해 타이어 공기압 신호를 차체의 수신기에서 수신하여 상기 타이어의 공기압을 감시하는 타이어 공기압 감시 시스템의 1 기능으로서, 상기 타이어 공기압 검출기의 위치로부터 상기 타이어의 위치를 판정하는 구성에 있어서, 1 회째 발진시에 차축 회전수 검출부에 의해서 검출된 차축 회전수와 2 회째 발진시에 차축 회전수 검출부에 보다 검출된 차축 회전수로부터 산출되는 차축 회전각과, 상기 1 회째 발진시의 상기 타이어 공기압 검출기에 발생되는 중력 분력과 상기 2 회째 발진시의 상기 타이어 공기압 검출기에 발생되는 중력 분력으로부터 산출되는 검출기 회전각을 기초로 하여, 상기 타이어의 위치를 판정하는 오토 로케이션 기능부를 구비하고, 상기 타이어 공기압 검출기는, 상기 중력 분력을 검출할 수 있는 중력 분력 검출부의 검출 신호를 사용하여, 차량의 주행 상태를 판정하는 주행 상태 판정부와, 상기 주행 상태 판정부의 판정 결과를 기초로 하여, 상기 타이어 공기압 검출기의 동작 모드를 설정하는 동작 모드 전환부를 구비하였다. 이 구성의 경우도, 목적으로 하는 효과를 만족시킬 수 있게 된다.
본 발명에 의하면, 타이어 공기압 검출기의 동작 모드를 공기압 판정 모드로부터 오토 로케이션 판정 모드로 전환할 수 있도록 함으로써, 타이어 위치의 판정을 최적의 동작 양태에서 완수할 수 있다.
도 1 은, 일 실시형태의 타이어 위치 판정 시스템의 구성도이다.
도 2 는, 타이어 공기압 검출기로 검출하는 중력 분력의 개념도이다.
도 3 은, 타이어 공기압 검출기의 모드 교체의 동작 이미지를 나타내는 파형 도이다.
도 4 는, 공기압 판정 모드의 동작 내용을 정리한 표이다.
도 5 는, 오토 로케이션 판정 모드의 동작 내용을 정리한 표이다.
도 6 은, 오토 로케이션 판정시에 실행되는 플로 차트이다.
도 7 의 (a), (b) 는 차축 회전각의 설명도이다.
도 8 의 (a), (b) 는 검출기 회전각의 설명도이다.
도 9 의 (a) ∼ (c) 는 중력 분력이 단조 감소했을 때의 움직임의 설명도이다.
도 10 의 (a) ∼ (c) 는 중력 분력이 단조 증가 했을 때의 움직임의 설명도이다.
이하, 타이어 위치 판정 시스템의 일 실시형태를 도 1 ∼ 도 10 에 따라서 설명한다.
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 형성되어 있다. 본 예의 타이어 공기압 감시 시스템 (3) 은, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 에 타이어 공기압 검출기 (4) (4a ∼ 4d : 타이어 밸브라고도 한다) 를 형성하고, 이들 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 에서 검출된 타이어 공기압 신호 Stp 를 차체 (5) 에 무선 송신함으로써, 차체 (5) 에서 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 타이어 공기압을 감시하는 직접식이다.
타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 에는, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 동작을 제어하는 컨트롤러 (6) 가 형성되어 있다. 컨트롤러 (6) 의 메모리 (7) 에는, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 고유 ID 로서 타이어 ID (밸브 ID 라고도 한다) 가 기록 보존되어 있다. 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 에는, 타이어 공기압을 검출하는 압력 센서 (8) 와, 타이어 온도를 검출하는 온도 센서 (9) 와, 타이어 (2) 에 발생되는 가속도 (회전) 를 검출하는 가속도 센서 (10) 가 형성되고, 이것들이 컨트롤러 (6) 에 접속되어 있다. 컨트롤러 (6) 에는, UHF (Ultra High Frequency) 대의 전파를 송신할 수 있는 송신 안테나 (11) 가 접속되어 있다. 또, 가속도 센서 (10) 가 중력 분력 검출부의 일례이다.
차체 (5) 에는, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 송신된 타이어 공기압 신호 Stp 를 수신하여 타이어 공기압을 감시하는 수신기 (이후, TPMS 수신기로 기재한다) (12) 가 형성되어 있다. TPMS 수신기 (12) 에는, TPMS 수신기 (12) 의 동작을 제어하는 타이어 공기압 감시 ECU (Electronic Control Unit) (13) 와, UHF 전파를 수신할 수 있는 수신 안테나 (14) 가 형성되어 있다. 타이어 공기압 감시 ECU (13) 의 메모리 (15) 에는, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 타이어 ID 가 타이어 위치 (우전, 좌전, 우후, 좌후) 에 대응되어 기록 보존되어 있다. TPMS 수신기 (12) 에는, 예를 들어 차내 인스톨먼트 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, 소정 시간 간격을 두어 정기 또는 부정기적으로 타이어 공기압 신호 Stp 를 차체 (5) 에 송신한다. 타이어 (2) 가 회전 상태로 들어갔는지의 여부는, 타이어 공기압 검출기 (4) 에 걸리는 가속도 (중력) 가 변화했는지의 여부를 확인함으로써 판정한다. 또, 타이어 (2) 가 회전하지 않는다고 판단한 경우여도, 회전시와 동일하거나 또는 그 이상의 간격에서 타이어 공기압 신호 Stp 를 송신한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 타이어 공기압 감시 시스템 (3) 에는, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 가 전후좌우의 어느 위치에 장착된 타이어인지를 판정하는 타이어 위치 판정 시스템 (17) 이 형성되어 있다. 본 예의 경우, 타이어 공기압 감시 ECU (13) 에는, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 각 차축 (18) (18a ∼ 18d) 에 장착된 차축 회전수 검출 센서 (19) (19a ∼ 19d) 로부터 취득하는 차축 회전수 정보와, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 각 가속도 센서 (10) 에 있어서 검출되는 중력 정보를 사용하여, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 전후좌우의 장착 위치를 판정하는 오토 로케이션 기능부 (20) 가 형성되어 있다. 오토 로케이션 기능부 (20) 는, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 위치 판정 (오토 로케이션 판정) 을 소정 사이클로 정기적으로 실행한다. 또한, 차축 회전수 검출 센서 (19) (19a ∼ 19d) 가 차축 회전수 검출부의 일례이다.
차축 회전수 검출 센서 (19a ∼ 19d) 는, 예를 들어 ABS (Anti lock Brake System) 센서가 사용된다. 예를 들어, 차축 회전수 검출 센서 (19a ∼ 19d) 는, 차축 (18a ∼ 18d) 에 장착된 복수 (예를 들어 48 개) 의 톱니를, 차체 (5) 측의 센싱부에서 순서대로 검출함으로써, 구형파상의 펄스 신호 Spl 을 TPMS 수신기 (12) 에 출력한다. 차축 회전수 검출 센서 (19a ∼ 19d) 는, 타이어 1 회전당, 펄스의 상승 및 하강의 양방을 검출하고, 예를 들어「96 펄스」출력한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 가속도 센서 (10) 는, 타이어 공기압 검출기 (4) 에 걸리는 중력으로서 중력 G 에 대한 차축 방향 (타이어 반경 방향) 의 중력 분력 Gr 을 검출한다. 이 중력 분력 Gr 을 알면, 타이어 (2) (차축 (18)) 의 중심을 통과하는 기준선 Lk 에 대해서 타이어 공기압 검출기 (4) 가 이루는 회전각을 알 수 있다. 회전각은 식 cos-1 (Gr/G) 에 의해서 구해진다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 컨트롤러 (6) 에는, 가속도 센서 (10) 로부터 입력되는 중력 분력 Gr 을 기초로 하여 차량 (1) 의 주행 상태를 판정하는 주행 상태 판정부 (21) 가 형성되어 있다. 주행 상태 판정부 (21) 는, 중력 분력 Gr 의 변화량을 기초로 하여, 차량 (1) 의 주행 상태 (예를 들어, 주행 유무, 주행 속도, 일정 속도 이상의 주행, 일정 속도 미만의 주행, 정차 직전, 정차 등) 를 판정한다.
컨트롤러 (6) 에는, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 동작 모드를, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 공기압 이상을 판정하는 공기압 판정 모드, 또는 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 장착 위치를 판정하는 오토 로케이션 판정 모드의 어느 것으로 설정하는 동작 모드 전환부 (22) 가 형성되어 있다. 동작 모드 전환부 (22) 는, 공기압 판정 모드시, 차량 (1) 이 감속하여 차속 V 가 임계값 Vmin 이하로 되면 (차속 V 가 저속으로 되면), 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 동작 모드를, 일정 시간, 오토 로케이션 판정 모드로 한다. 동작 모드 전환부 (22) 는, 오토 로케이션 판정 모드시, 타이어 위치 판정이 종료하였다고 상정되는 일정 시간 경과 후, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 동작 모드를 타이어 공기압 판정 모드로 한다.
타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 는, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 가 공기압 판정 모드시, 전술한 타이어 공기압 신호 Stp 를 무선 송신한다. 타이어 공기압 신호 Stp 는, 적어도 자 (自) 타이어의 공기압, 온도, 타이어 ID 가 포함된다. 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 는, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 가 오토 로케이션 판정 모드시, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 위치 특정에 필요한 오토 로케이션 신호 Sal 을 송신한다. 오토 로케이션 신호 Sal 에는, 예를 들어 중력 분력 데이터, 타이어 ID 등이 포함된다. 또한, 오토 로케이션 신호 Sal 은 타이어 위치 판정에 사용되는 전파의 일례이다.
오토 로케이션 기능부 (20) 에는, 각 차축 회전수 검출 센서 (19a ∼ 19d) 로부터 출력되는 펄스 신호 Spl 의 펄스수, 요컨대 각 차축 (18a ∼ 18d) 의 차축 회전수 N 을 취득하는 차축 회전수 취득부 (23) 와, 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 수신한 오토 로케이션 신호 Sal 에 있어서, 오토 로케이션 신호 Sal 내에 포함되는 중력 분력 Gr 을 취득하는 중력 분력 취득부 (24) 가 형성되어 있다.
오토 로케이션 기능부 (20) 에는, 각 차축 회전수 검출 센서 (19a ∼ 19d) 로부터 취득한 차축 회전수 N 과, 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 취득한 중력 분력 Gr 을 기초로 하여, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 장착 위치를 특정하는 타이어 위치 특정부 (25) 가 형성되어 있다. 타이어 위치 특정부 (25) 는, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 에 있어서, 1 회째의 주정차시의 차축 회전수 N1 과 2 회째의 주정차시의 차축 회전수 N2 을 기초로 하여, 차축 회전수 N 에 준하는 회전각 (차축 회전각) θa 를 연산함과 함께, 1 회째의 주정차시의 중력 분력 (Gr)1 과 2 회째의 주정차시의 중력 분력 (Gr)2 를 기초로 하여, 중력 분력 Gr 에 준하는 회전각 (검출기 회전각) θb 를 연산한다. 타이어 위치 특정부 (25) 는, 차축 회전각 θa 와 검출기 회전각 θb 를 비교함으로써, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 장착 위치를 특정한다.
다음으로, 도 3 ∼ 도 10 을 사용하여, 본 예의 타이어 위치 판정 시스템 (17) 의 동작을 설명한다.
[공기압 판정 모드의 동작]
도 3 은, 타이어 공기압 검출기 (4) 의 동작의 이미지도이다. 또한, 도 3 에 있어서, 그래프 중에 전파의 송신 타이밍과 중력의 샘플링 타이밍을 도시하고 있지만, 동 도면은 개략적이기 때문에 각 타이밍은 모식적으로 나타내어져 있다. 통상적인 주행 및 정지시에는 타이어 (2a ∼ 2d) 의 공기압 이상 (異常) 을 검출할 필요가 있기 때문에, 동작 모드 전환부 (22) 는 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 동작 모드를 공기압 판정 모드로 설정하고 있다. 예를 들어, 정지 중인 차량 (1) 이 주행을 개시하면, 그때까지 정지하고 있던 타이어 (2a ∼ 2d) 가 회전을 시작하기 때문에, 중력 분력 Gr 이 변화한다. 이 때, 주행 상태 판정부 (21) 는, 중력 분력 Gr 의 변화량이 임계값 미만으로 될 때, 차속 V 가 Vmin 미만인「저속 (일정 속도 미만의 주행)」으로 판정하고, 중력 분력 Gr 의 변화량이 임계값 이상이 될 때, 차속 V 가 Vmin 이상인「주행 (일정 속도 이상의 주행) 」으로 판정한다.
도 4 에, 공기압 판정 모드시의 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 구체적인 동작 내용을 나타낸다. 공기압 판정 모드시, 주행시에 있어서의 정기적 전파 송신 (타이어 공기압 신호 Stp 의 송신) 은 1 회/1 분으로 설정되고, 비주행시에 있어서의 정기적 전파 송신 (타이어 공기압 신호 Stp 의 송신) 은 1 회/5 분으로 설정되어 있다. 또한, 여기서 말하는「비주행」이란 주정차 및 저속을 포함하는 것으로 한다. 또, 공기압 측정은 정기적 전파 송신마다 실행되고, 온도 측정은 정기적 전파 송신마다 실행되고, 중력 측정은 1 회/10 초마다 실행된다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 동작 모드 전환부 (22) 는, 공기압 판정 모드시, 비주행시에 있어서의 정기적 전파 송신을 5 분 간격의 송신으로 설정하고, 주행시에 있어서의 정기적 전파 송신을 1 분 간격의 송신으로 설정한다. 이 때문에, 공기압 이상의 통보 완료라는 법규 준수와, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 전지 수명 확보가 양립된다. 또, 공기압 판정 모드시, 차량 (1) 이 주행/비주행의 어느 것에 있는지를 정기적으로 알 필요가 있기 때문에, 주행/비주행을 판정하기 위한 중력 측정은 어느 정도 짧은 간격 (10 초마다) 으로 실시한다. 정기 송신시, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 공기압이나 온도 등, 타이어 공기압의 감시에 필요한 정보를 송신하기 때문에, 송신에 따른 측정도 아울러 실시한다.
TPMS 수신기 (12) 는, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 송신된 타이어 공기압 신호 Stp 를 수신 안테나 (14) 에서 수신하면, 타이어 공기압 신호 Stp 내의 타이어 ID 를 조합 (照合) 하고, ID 조합이 성립되면, 동일 타이어 공기압 신호 Stp 내의 압력 데이터를 확인한다. 이때, TPMS 수신기 (12) 는, 압력값이 저압 임계값 이하이면, 이 저압 타이어를 타이어 위치에 대응시켜 표시부 (16) 에 표시한다. TPMS 수신기 (12) 는, 이 타이어 공기압의 판정을, 수신하는 타이어 공기압 신호 Stp 마다 실시하여, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 공기압을 감시한다.
[오토 로케이션 판정 모드의 동작]
도 3 에 나타내는 바와 같이, 차량 (1) 이 주행 상태로 들어간 후, 예를 들어 신호 등에 의해서 정차할 때, 차속 V 가 서서히 저하되어 간다. 이 때, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 회전 속도가 서서히 낮아져 가기 때문에, 중력 분력 Gr 의 변화량이 감소된다. 동작 모드 전환부 (22) 는, 공기압 판정 모드시, 중력 분력 Gr 의 변화량이 임계값 미만, 요컨대 차속 V 가 임계값 Vmin 미만으로 되는 것을 확인하면, 차량 (1) 이「정차로 이행」으로 판정한다. 동작 모드 전환부 (22) 는, 차량 (1) 이 정차로 이행으로 판정하면, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 동작 모드를 오토 로케이션 판정 모드로 전환한다. 정차 이행 후에 차량 (1) 이 취하는 상태로는, 정차 직전의「비정차」와, 차속 V 가「0」이 되는「정차」가 있다.
도 5 에, 오토 로케이션 판정 모드시의 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 구체적인 동작 내용을 나타낸다. 오토 로케이션 판정 모드시, 정차시에 있어서의 정기적 전파 송신 (오토 로케이션 신호 Sal 의 송신) 은 1 회/5 초로 설정되어 있다. 또한, 오토 로케이션 신호 Sal 을 10 회 송신한 후, 동작 모드는 공기압 판정 모드로 되돌아가는 것으로 한다. 중력 측정은 1 회/20 ms 마다로 설정되어 있다.
또, 오토 로케이션 판정 모드는, 타임 아웃 (제한 시간) 이 설정되어 있다. 이것은, 오토 로케이션 판정 모드의 경우, 중력 측정 및 전파 송신이 빈번하다는 점에서, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 에 있어서의 전지 소비가 심하여, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 전지 수명 확보 관점에서, 오토 로케이션 판정이 종료되었다고 예상되는 일정 시간 경과 후, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 동작 모드를 강제적으로 공기압 판정 모드로 되돌리는 것이 바람직하기 때문이다. 본 예의 경우, 제한 시간은 3 분으로 설정되어 있다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 동작 모드 전환부 (22) 는, 오토 로케이션 판정 모드의 비정차시, 인터럽트에 의한 정기적인 송신 동작에 의해서 오토 로케이션 신호 Sal 을 송신하게 한다. 이 때문에, 오토 로케이션 판정 모드의 비정차시, 필요한 타이밍에 있어서 오토 로케이션 신호 Sal 이 송신된다. 동작 모드 전환부 (22) 는, 오토 로케이션 판정 모드의 정차시, 정기적 전파 송신을 5 초 간격의 송신으로 설정한다. 이와 같이, 전파 송신의 간격이 5 초로 짧은 이유는, 신호 대기 등의 정차는 시간이 짧기 때문에, 신호 대기 중에 전파 송신 시간을 맞출 수 있도록 하기 위해서이다. 또, 오토 로케이션 판정 모드시, 정차 직전 및 정차에 있어서 다수의 중력 정보를 필요로 하기 때문에, 타이어 (2) 의 회전에 대해서 충분히 짧은 시간 간격 (20 ms) 에서 중력 정보를 취득한다. 전파 송신시, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 오토 로케이션 판정에 필요한 중력 분력 Gr 이 필요하기 때문에, 송신에 따른 측정도 아울러 실시한다.
[오토 로케이션 판정 모드에 의한 타이어 위치 판정의 동작]
계속해서, 도 6 에 나타내는 플로 차트를 이용하여, 오토 로케이션 판정 모드에 의한 타이어 위치 판정의 구체적인 동작을 설명한다.
단계 101 에 있어서, 타이어 공기압 감시 ECU (13) 는, 예를 들어 미터 ECU (도시 생략) 등으로부터 취득하는 차속 데이터를 기초로 하여, 차속 V 가 임계값 Vmin 미만인지의 여부를 판정한다. 즉, 차량 (1) 이「1 회째의 정차」로 들어가는지의 여부를 판정한다. 차량 (1) 이 1 회째의 정차로 들어갔다면 단계 102 로 이행하고, 차량 (1) 이 1 회째의 정차로 들어가지 않는 것이면 단계 101 에서 대기한다.
한편, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 에 있어서, 동작 모드 전환부 (22) 는, 감속시에 차속 V 가 임계값 Vmin 미만으로 될 때, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 동작 모드를, 그때까지의 공기압 판정 모드로부터 오토 로케이션 판정 모드로 전환한다. 이때, 중력 측정은 20 ms 마다 1 회 실행되는 상태로 전환할 수 있다. 주행 상태 판정부 (21) 는, 20 ms 마다의 측정 간격에 의해서 취득한 중력 분력 Gr 을 기초로 하여, 차량 (1) 이「정차 직전」또는「정차」의 어느 것에 있는지를 판정한다. 주행 상태 판정부 (21) 는, 측정한 중력 분력 Gr 의 전후에서 차분이 발생되는 경우「정차 직전」으로 판정하고, 측정한 중력 분력 Gr 의 전후에서 차분이 없는 경우「정차」로 판정한다.
동작 모드 전환부 (22) 는, 차량 (1) 이 정차 직전이면, 정기적 전파 송신을 인터럽트 처리에 의한 송신 동작으로 설정한다. 또, 동작 모드 전환부 (22) 는, 차량 (1) 이 정차하고 있으면, 정기적 전파 송신을 5 초 간격의 송신으로 설정한다. 이 때문에, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 는, 차량 (1) 이 정차 직전이면, 전파 송신의 인터럽트의 실행 타이밍에 있어서 오토 로케이션 신호 Sal 을 송신하고, 차량 (1) 이 정차하고 있으면, 5 초라는 짧은 송신 간격에서 오토 로케이션 신호 Sal 을 송신한다.
단계 102 에 있어서, 타이어 공기압 감시 ECU (13) 는, 1 회째의 정차시, 자차의 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 송신된 오토 로케이션 신호 Sal 을 수신 안테나 (14) 에서 수신한다. 즉, 중력 분력 취득부 (24) 는, 1 회째 정차시에 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 송신되는 오토 로케이션 신호 Sal 의 중력 분력 데이터를 판독함으로써, 1 회째 정차시에 있어서의 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 중력 분력 (Gr)1 을 수집한다.
단계 103 에 있어서, 중력 분력 취득부 (24) 는, 일정 시간 내에 모든 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 1 회째 정차시의 중력 분력 (Gr)1 을 취득할 수 있었는지의 여부를 판정한다. 이때, 일정 시간 내에 전 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 1 회째 정차시의 중력 분력 (Gr)1 을 취득할 수 있으면, 단계 104 로 이행한다. 그런데, 정차 중, 그때의 타이어 회전 위치에 따라서, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 가 널 포인트에 위치하고 있을 가능성이 있다. 이 때문에, 전파 수신을 일정 시간 대기하고, 일정 시간 대기해도 4 륜분의 전파를 수신할 수 없다면, 다른 정차 타이밍에서 전파 취득을 실시할 수 있도록, 단계 101 로 되돌아간다.
단계 104 에 있어서, 차축 회전수 취득부 (23) 는, 각 차축 (18a ∼ 18d) 의 차축 회전수 검출 센서 (19a ∼ 19d) 의 카운터 (26) 를 클리어한다. 즉, 차축 회전수 취득부 (23) 는, 차량 (1) 이 1 회째의 정차 후에 달리기 시작했을 때, 차축 회전수 검출 센서 (19a ∼ 19d) 로부터 출력되는 각 펄스의 계수를 개시한다.
단계 105 에 있어서, 중력 분력 취득부 (24) 는, 단계 102 에 있어서 취득한 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 중력 분력 데이터를, 1 회째 정차시에 있어서의 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 중력 분력 (Gr)1 로서 메모리 (15) 에 일시 기억한다.
한편, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 에 있어서, 동작 모드 전환부 (22) 는, 오토 로케이션 판정 모드에 있어서 오토 로케이션 신호 Sal 을 소정 횟수 (예를 들어 10 회) 송신했을 때, 또는 오토 로케이션 판정 모드가 타임 아웃이 되었을 때, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 동작 모드를 공기압 판정 모드로 되돌린다. 이로써, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 는, 공기압 판정 모드에서 설정된 타이밍으로 공기압 측정, 온도 측정, 중력 측정을 실시하는 상태로 되돌아가고, 공기압 판정 모드에서 설정된 정기적 전파 송신 타이밍으로 타이어 공기압 신호 Stp 를 차체 (5) 에 무선 송신한다. TPMS 수신기 (12) 는, 수신한 타이어 공기압 신호 Stp 로부터 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 타이어 공기압을 파악하고, 공기압이 저압 임계값 이하이면, 그 저압 타이어를 표시부 (16) 에 의해서 통지한다.
단계 106 에 있어서, 타이어 공기압 감시 ECU (13) 는, 미터 ECU 등으로부터 취득하는 차속 데이터를 기초로 하여, 차량 (1) 이 일정 거리 주행 후, 차속 V 가 임계값 Vmin 미만으로 되었는지의 여부를 판정한다. 즉, 차량 (1) 이「2 회째의 정차」로 들어갔는지의 여부를 판정한다. 차량 (1) 이 2 회째의 정차로 들어갔다면 단계 107 로 이행하고, 차량 (1) 이 2 회째의 정차로 들어가 있지 않다면 단계 106 에서 대기한다.
동작 모드 전환부 (22) 는, 1 회째 정차시와 같이, 감속시에 있어서 차속 V 가 임계값 Vmin 미만으로 될 때, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 동작 모드를, 그때까지의 공기압 판정 모드로부터 오토 로케이션 판정 모드로 전환한다. 따라서, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 는, 오토 로케이션 판정 모드에 준하는 전파 송신 간격 및 측정 간격에서 동작하고, 오토 로케이션 신호 Sal 을 차체 (5) 에 무선 송신한다.
단계 107 에 있어서, 타이어 공기압 감시 ECU (13) 는, 2 회째의 정차시, 자차의 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 송신된 오토 로케이션 신호 Sal 을 수신 안테나 (14) 로 수신한다. 즉, 중력 분력 취득부 (24) 는, 2 회째 정차시에 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 송신되는 오토 로케이션 신호 Sal 의 중력 분력 데이터를 판독함으로써, 2 회째 정차시에 있어서의 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 중력 분력 (Gr)2 를 수집한다.
단계 108 에 있어서, 중력 분력 취득부 (24) 는, 일정 시간 내에 모든 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 2 회째 정차시의 중력 분력 (Gr)2 를 취득할 수 있었는지의 여부를 판정한다. 이때, 일정 시간 내에 전 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 2 회째 정차시의 중력 분력 (Gr)2 를 취득할 수 있으면, 단계 109 로 이행하고, 일정 시간 내에 전 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 2 회째 정차시의 중력 분력 (Gr)2 를 취득할 수 없으면 처리를 강제 종료한다. 여기서, 전파 수신을 일정 시간 대기하는 것은, 단계 103 와 동일한 이유이고, 일정 시간 내에 모든 중력 분력 (Gr)2 를 얻을 수 없으면 처리를 강제 종료하고, 다른 기회에 처리를 재실행하게 한다.
단계 109 에 있어서, 타이어 위치 특정부 (25) 는, 각 차축 회전수 검출 센서 (19a ∼ 19d) 의 카운터 (26) 에서 계측한 펄스 (계측 펄스수) 를, 타이어 1 회전당 입력하는 총펄스수로 나눔으로써 카운터값의 나머지를 구하고, 차축 회전수 검출 센서 (19a ∼ 19d) 마다 차축 회전각 θa 를 연산한다.
도 7 에, 차축 회전각 θa 의 일례를 도시한다. 차축 회전각 θa 는, 1 회째의 정차시에 차축 (18) 이 취하는 회전 위치를 기준으로 하여 2 회째의 정차시에 차축 (18) 이 취하는 회전각에 상당한다. 그런데, 차량 (1) 은, 예를 들어 커브 주행하기 때문에, 각 타이어 (2a ∼ 2d) 는 독립적으로 회전하는 구조를 취한다. 이 때문에, 각 차축 (18a ∼ 18d) 은 상이한 회전수를 취하기 때문에, 차축 회전수 검출 센서 (19a ∼ 19d) 의 출력 펄스도 타이어 위치에 맞는 각각 개별적인 펄스수를 취한다. 따라서, 차축 (18a ∼ 18d) 마다 구한 차축 회전각 θa 를 확인하면, 전후좌우의 4 개의 차축 (18a ∼ 18d) 이 1 회째의 정차 내지 2 회째의 정차에 걸쳐, 각각 어느 정도 회전했는지를 알 수 있다.
도 6 에 나타내는 단계 110 에 있어서, 타이어 위치 특정부 (25) 는, 1 회째 정차시 및 2 회째 정차시의 각각에 있어서 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 로부터 취득한 중력 분력 (Gr)1, Gr2 를 기초로 하여, 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 검출기 회전각 θb 를 연산한다.
도 8 에, 검출기 회전각 θb 의 일례를 도시한다. 예를 들어, 타이어 위치 특정부 (25) 는, 1 회째 정차시의 중력 분력 (Gr)1 을 식 cos-1 (Gr1/G) 에 대입함으로써, 1 회째 정차시에 있어서의 기준선 Lk 에 대한 타이어 공기압 검출기 (4) 의 회전 위치 θ1 을 연산한다. 또, 타이어 위치 특정부 (25) 는, 동일하게 2 회째 정차시의 중력 분력 (Gr)2 를 식 cos-1 (Gr2/G) 에 대입함으로써, 2 회째 정차시에 있어서의 기준선 Lk 에 대한 타이어 공기압 검출기 (4) 의 회전 위치 θ2 를 연산한다. 타이어 위치 특정부 (25) 는, 회전 위치 θ1, θ2 의 합을 취함으로써 검출기 회전각 θb 를 연산한다.
도 9(a) ∼ (c) 는, 타이어 (2) 가 지면의 시계 방향으로 회전했을 때의 움직임을 나타낸 도면이고, 도 10(a) ∼ (c) 는, 타이어 (2) 가 지면의 시계 반대 방향으로 회전했을 때의 움직임을 나타낸 도면이다. 검출기 회전각 θb 를 연산하면, 타이어 (2) 의 중심을 통과하는 기준선 Lk 에 대해서 좌우 대칭의 도 9(c) 의 상태와 도 10(c) 의 상태에서는, 중력 분력 Gr 이 동일한 값을 취하기 때문에, 타이어 공기압 검출기 (4) 의 회전 위치를 특정하면, 이것들의 중력 분력 Gr 을 구별할 필요가 있다.
이 경우, 타이어 (2) 가 정지 직전일 때의 중력 분력 Gr 의 변화가 증가 또는 감소의 어느 쪽을 취하는지를 확인하면, 도 9(c) 의 상태와 도 10(c) 의 상태를 구별할 수 있다. 따라서, 본 예의 경우에는, 정차 직전일 때, 중력 측정을 빠른 간격 (20 ms 마다) 으로 실시함으로써, 증가 감소의 판정에 필요한 다수의 중력 분력 Gr 을 취득한다. 타이어 회전이 도 9(b) → 도 9(c) 로의 움직임을 취하는 경우, 중력 분력 Gr 은 단조 감소를 취한다. 한편, 타이어 회전이 도 10(b) → 도 10(c) 로의 움직임을 취하는 경우, 중력 분력 Gr 은 단조 증가를 취한다. 따라서, 타이어 위치 특정부 (25) 는, 타이어 (2) 가 정차 직전이 될 때의 중력 분력 Gr 의 변화를 확인함으로써, 좌우 대칭 위치에 있는 중력 분력 Gr 을 구별한다.
도 6 에 나타내는 단계 111 에 있어서, 타이어 위치 특정부 (25) 는, 단계 109 에서 구한 차축 회전각 θa 와, 단계 110 에서 구한 검출기 회전각 θb 를 사용하여 각 타이어 (2a ∼ 2d) 의 장착 위치를 특정한다. 예를 들어, 타이어 위치 특정부 (25) 는, 검출기 회전각 θb 가 어느 차축 회전각 θa 와 일치하는지를 확인함으로써, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 장착 위치, 요컨대 타이어 ID 및 타이어 위치의 관계를 특정한다. 이 때, 차축 회전각 θa 와 검출기 회전각 θb 가 1 대 1 로 대응하고 있으면, 4 륜 전체의 장착 위치가 특정된다.
단계 112 에 있어서, 타이어 위치 특정부 (25) 는, 일정 시간 내에 전 타이어 (2a ∼ 2d) 의 위치를 특정할 수 있었는지의 여부를 판정한다. 이 때, 일정 시간 내에 전 타이어 (2a ∼ 2d) 의 장착부 위치를 특정할 수 있으면 단계 113 으로 이행하고, 일정 시간 내에 전 타이어 (2a ∼ 2d) 의 장착부 위치를 특정할 수 없으면 처리를 강제 종료한다.
단계 113 에 있어서, 타이어 위치 특정부 (25) 는, 타이어 위치의 특정 결과를, 타이어 공기압 감시 ECU (13) 의 메모리 (15) 에 등록한다. 즉, 타이어 위치 특정부 (25) 는, 어느 타이어 ID 가, 전후좌우의 4 륜 중의 어느 타이어 (2a ∼ 2d) 의 것인지를 메모리 (15) 에 기억한다. 이상으로, 타이어 (2a ∼ 2d) 의 오토 로케이션이 완료한다. 이 오토 로케이션 기능은, 예를 들어 소정 사이클로 반복 실행된다.
본 실시 형태의 구성에 의하면, 이하에 기재된 효과를 얻을 수 있다.
(1) 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 는, 공기압 판정 모드 또는 오토 로케이션 판정 모드의 2 모드로 전환할 수 있다. 따라서, 오토 로케이션 판정시, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 를 타이어 위치 판정에 적합한 양태에서 동작시킬 수 있게 되기 때문에, 타이어 위치 판정을 최적의 동작 양태에 의해서 완수할 수 있다.
(2) 차속 V 가 임계값 Vmin 미만으로 감속했을 때, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 동작 모드를, 타이어 위치 판정을 실시하는 데 적합한 오토 로케이션 판정 모드로 전환한다. 따라서, 차량 감속시에 실시하는 타이어 위치 판정을 양호한 정밀도로 실시할 수 있다.
(3) 오토 로케이션 판정 모드에 있어서 전파의 송신 간격은, 공기압 판정 모드시에 비해 간격이 짧게 설정되어 있다. 이 때문에, 예를 들어 신호 대기 등의 정차 시간이 짧은 경우여도, 그 정차하는 동안에 오토 로케이션 신호 Sal 의 송신 시간을 맞출 수 있다. 따라서, 오토 로케이션 판정을 단시간에 신속하게 완료할 수 있다.
(4) 차량 (1) 이 정차 직전 (정차도 가능) 이 될 때, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 동작 모드가 오토 로케이션 판정 모드로 이행된다. 따라서, 차량 (1) 이 정차 직전으로 되었다는 최적 타이밍에 있어서, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 동작 모드를 오토 로케이션 판정 모드로 전환할 수 있다.
(5) 오토 로케이션 판정 모드의 중력 측정은, 실시 빈도를 많게 하기 위해서, 짧은 주기로 설정되어 있다. 이 때문에, 오토 로케이션 판정 모드시, 중력 분력 Gr 의 정보가 다수 필요해지는 경우라도 이에 대응할 수 있다. 예를 들어, 오토 로케이션 판정 모드시, 짧은 실시 주기의 중력 측정에 의해서 중력 분력 Gr 을 다수 얻도록 하면, 정차 직전에 있어서 중력 분력 Gr 이 단조 감소/단조 증가의 어느 쪽인지를 판정할 수 있다. 따라서, 정차 직전에 있어서 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 가 타이어 (2a ∼ 2d) 의 연직 방향의 기준선 Lk 에 대해서 좌우 어느 쪽에 위치하는지를 구별할 수 있게 되기 때문에, 타이어 위치를 양호한 정밀도로 판정할 수 있다.
(6) 오토 로케이션 판정 모드는, 5 초마다의 정기적 전파 송신이 10 회 실시되었을 때, 또는 3 분이라는 타임 아웃이 경과했을 때, 강제적으로 원래의 공기압 판정 모드로 되돌아온다. 따라서, 중력 측정의 실시 빈도가 많아 전력 소비가 큰 오토 로케이션 판정 모드인 채로 타이어 공기압 검출기 (4) 를 장시간 방치하지 않아도 되기 때문에, 타이어 공기압 검출기 (4) 의 전력 절약화를 만족시킬 수 있다.
(7) 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 에 있어서 1 회의 중력 측정이 복수의 센싱 결과인 경우, 예를 들어 정차 직전일 때는 센싱 횟수를 적게 설정하고, 정차시는 센싱 횟수를 많게 설정해도 되는 것으로 하였다. 그런데, 정차 직전시는 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 가 연직 방향의 기준선 Lk 에 대해서 좌우의 어느 쪽에 있는지를 판정할 수 있으면 되기 때문에, 센싱 횟수를 감소시켜도 아무런 문제는 없고, 센싱 횟수를 적게 억제함으로써, 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 전력 소비를 억제할 수 있다. 또, 정차시에는 검출기 회전각 θb 를 산출할 필요가 있지만, 이때는 센싱 횟수가 많게 설정되므로, 검출기 회전각 θb 를 양호한 정밀도로 산출할 수도 있다.
또한, 실시형태는 지금까지 서술한 구성에 한정하지 않고, 이하의 양태로 변경해도 된다.
* 공기압 판정 모드나 오토 로케이션 판정 모드의 정기적 전파 송신에 있어서, 각 타이어 공기압 검출기 (4a ∼ 4d) 의 전파가 충돌하지 않도록, 랜덤한 지연 타임을 설정해도 된다.
* 오토 로케이션 판정 모드시에 타이어 공기압 검출기 (4) 가 송신하는 전파는, 전용의 오토 로케이션 신호 Sal 에 한정되지 않고, 예를 들어 통상적인 타이어 공기압 신호 Stp 에 중력 정보를 실은 신호로 해도 된다.
* 정차시, 일시적으로 프레임수를 늘려 오토 로케이션 신호 Sal 을 송신하도록 해도 된다.
* 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 정차로 판정했을 때, 오토 로케이션 신호 Sal을 즉시 송신해도 된다.
가속도 센서 (10) 는, 차축 방향의 중력 분력 Gr 을 검출하는 센서에 한정되지 않고, 예를 들어 차축 방향에 대해서 직교하는 방향의 중력 분력만 검출할 수 있는 센서여도 되고, 또는 차축 방향 및 그 직교 방향의 양방의 중력 분력을 검출할 수 있는 2 축 타입의 센서로 해도 된다.
검출기 회전각 θb 는, θ1 과 θ2 의 합을 취함으로써 산출되는 값에 한정되지 않는다. 예를 들어, 0°∼ 360°의 범위에서 검출기 회전각 θb 가 취할 수 있는 각도를 모두 추출하고, 어느 것이 차축 회전각 θa 에 합치하는지를 확인함으로써, 타이어 위치를 판정해도 된다.
중력 분력 검출부는, 가속도 센서 (10) 에 한정되지 않고, 타이어 공기압 검출기 (4) 에 발생되는 중력을 검출할 수 있는 센서이면, 여러 가지를 채용할 수 있다.
* 차축 회전수 검출부는, ABS 센서에 한정되지 않고, 차축 (18) 의 회전수 (회전량) 를 검출할 수 있는 센서이면, 다른 센서로 변경할 수 있다.
* 타이어 공기압 측정이나 온도 측정은, 정기적 전파 송신마다 실시하는 것에 한정되지 않고, 필요에 따라서 복수 회 실시해도 된다.
* 타이어 공기압 검출기 (4) 가 기준선 Lk 에 대해서 좌우의 어느 쪽에 위치하는지의 판정은, 타이어 공기압 검출기 (4) 측에서 실행해도 된다.
* 공기압 판정 모드에 있어서의 주행/비주행의 판정 임계값과, 오토 로케이션 판정 모드의 정차/비정차의 판정 임계값은, 동일한 임계값 Vmin 을 사용하는 것에 한정되지 않고, 각각 상이한 값으로 해도 된다.
* 타이어 공기압 검출기 (4) 로부터 정기 송신되는 전파는, 각 모드에서 프레임 내용이 상이해도 되고, 혹은 동일해도 된다.
* 오토 로케이션 판정 모드시, 인터럽트 처리에 의해서 공기압 판정 모드로 복귀 가능으로 해도 된다.
* 중력 분력 Gr 의 수집은 정차시에 실행하는 것에 한정되지 않고, 예를 들어 주차시에 실시하도록 해도 된다.
* 타이어 공기압 검출기 (4) 는, 정차시에 오토 로케이션 판정 모드로 이행해도 된다.
* 오토 로케이션 판정은 스페어 타이어를 포함해도 된다.
* 오토 로케이션 판정은, 차량 정차시에 실행되는 것에 한정되지 않고, 예를 들어 차량 (1) 의 발진시에 실행해도 된다. 이 경우, 정차시에 발생될 것으로 상정되는 타이어 (2) 의 역회전에 대해서 고려하지 않아도 되기 때문에, 타이어 위치 특정의 정밀도 확보에 효과가 높다.
* 오토 로케이션 판정은, 정차나 주차시에 실행되는 것에 한정되지 않고, 예를 들어 정차로 간주할 수 있을 정도의 저속시에 실행되어도 된다.
* 다음으로, 상기 실시형태 및 별례로부터 파악할 수 있는 기술적 사상에 대해서, 이하에 추가 서술한다.
(가) 상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 오토 로케이션 기능부는, 상기 1 회째 정차시부터 상기 2 회째 정차시까지의 동안에 상기 차축 회전수 검출부로부터 입력되는 상기 펄스 신호의 펄스수를 계측하고, 이 계측 펄스수를 타이어 1 회전당 입력되는 총펄스수로 나눔으로써 구해지는 나머지를 기초로 하여, 상기 차축 회전각을 연산하는 것.
(나) 상기 타이어 위치 판정 시스템에 있어서, 상기 오토 로케이션 기능부는, 상기 1 회째 정차시에 취득하는 상기 중력 분력을 기초로 하여, 상기 타이어의 중심을 통과하는 연직 방향의 기준선에 대해서 1 회째 정차시에 상기 타이어 공기압 검출기가 취하는 제 1 회전 위치를 구하고, 마찬가지로 상기 2 회째 정차시에 있어서 상기 타이어 공기압 검출기가 취하는 제 2 회전 위치를 구하고, 상기 제 1 회전 위치 및 상기 제 2 회전 위치를 기초로 상기 검출기 회전각을 연산하는 것.
1 : 차량
2 (2a ∼ 2d) : 타이어
3 : 타이어 공기압 감시 시스템
4 (4a ∼ 4d) : 타이어 공기압 검출기
5 : 차체
10 : 중력 분력 검출부로서의 가속도 센서
12 : 수신기 (TPMS 수신기)
17 : 타이어 위치 판정 시스템
19 (19a ∼ 19d) : 차축 회전수 검출부로서의 차축 회전수 검출 센서
20 : 오토 로케이션 기능부
21 : 주행 상태 판정부
22 : 동작 모드 전환부
Stp : 타이어 공기압 신호
N (N1, N2) : 차축 회전수
Gr (Gr1, Gr2) : 중력 분력
θa : 차축 회전각
θb : 검출기 회전각
V : 차속
Vmin : 임계값
Lk : 기준선

Claims (9)

  1. 각 타이어에 장착된 타이어 공기압 검출기로부터 타이어 공기압 신호를 송신하고, 당해 타이어 공기압 신호를 차체의 수신기에서 수신하여 상기 타이어의 공기압을 감시하는 타이어 공기압 감시 시스템의 1 기능이고, 상기 타이어 공기압 검출기의 위치로부터 상기 타이어의 위치를 판정하는 타이어 위치 판정 시스템에 있어서,
    1 회째 정차시에 차축 회전수 검출부에 의해서 검출된 차축 회전수와 2 회째 정차시에 상기 차축 회전수 검출부에 의해서 검출된 차축 회전수로부터 산출되는 차축 회전각과, 상기 1 회째 정차시의 상기 타이어 공기압 검출기에 발생되는 중력 분력과 상기 2 회째 정차시의 상기 타이어 공기압 검출기에 발생되는 중력 분력으로부터 산출되는 검출기 회전각을 기초로 하여, 타이어 위치를 판정하는 오토 로케이션 기능부를 구비하고,
    상기 타이어 공기압 검출기는,
    상기 중력 분력을 검출할 수 있는 중력 분력 검출부의 검출 신호를 사용하여, 차량의 주행 상태를 판정하는 주행 상태 판정부와,
    상기 주행 상태 판정부의 판정 결과를 기초로 하여, 상기 타이어 공기압 검출기의 동작 모드를, 공기압 판정 모드로부터 오토 로케이션 판정 모드로 전환하는 동작 모드 전환부를 구비한 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 모드 전환부는, 주행 중인 상기 차량의 차속이 임계값 미만으로 감속되었을 때, 상기 타이어 공기압 검출기의 동작 모드를, 상기 공기압 판정 모드로부터 상기 오토 로케이션 판정 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 오토 로케이션 판정 모드는, 정기적 전파 송신 또는 상기 중력 분력의 센싱의 간격이, 상기 공기압 판정 모드시보다 짧은 간격으로 설정되고,
    상기 타이어 공기압 검출기는, 상기 오토 로케이션 판정 모드시에, 그 짧은 간격에서 상기 중력 분력을 센싱함과 함께, 상기 정기적 전파 송신의 타이밍에 있어서 당해 중력 분력을 상기 차체에 송신하는 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동작 모드 전환부는, 상기 차량이 정차 직전 또는 정차했을 때, 동작 모드를 상기 오토 로케이션 판정 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오토 로케이션 판정 모드는, 상기 중력 분력의 측정 간격이, 상기 공기압 판정 모드시보다 짧은 간격으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 오토 로케이션 기능부는, 상기 차량이 정차 직전일 때, 상기 중력 분력의 변화가 단조 감소 또는 단조 감소의 어느 쪽을 취하는지를 확인함으로써, 상기 타이어의 중심을 통과하는 연직 방향의 기준선에 대해서 상기 타이어 공기압 검출기가 좌우의 어느 쪽에 위치하는지를 구별하는 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동작 모드 전환부는, 상기 오토 로케이션 판정 모드시, 당해 오토 로케이션 판정 모드의 해제 조건이 성립되었을 때, 상기 동작 모드를 원래의 상기 공기압 판정 모드로 강제적으로 되돌리는 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오토 로케이션 판정 모드에 있어서의 1 회의 중력 측정은, 복수 센싱의 결과이고, 상기 차량이 정차 직전일 때, 상기 1 회의 중력 측정에 있어서의 센싱 횟수가 적게 설정되고, 상기 차량이 정차했을 때, 상기 1 회의 중력 측정에 있어서의 센싱 횟수가 많게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
  9. 각 타이어에 장착된 타이어 공기압 검출기로부터 타이어 공기압 신호를 송신하고, 당해 타이어 공기압 신호를 차체의 수신기에서 수신하여 상기 타이어의 공기압을 감시하는 타이어 공기압 감시 시스템의 1 기능이고, 상기 타이어 공기압 검출기의 위치로부터 상기 타이어의 위치를 판정하는 타이어 위치 판정 시스템에 있어서,
    1 회째 발진시에 차축 회전수 검출부에 의해서 검출된 차축 회전수와 2 회째 발진시에 차축 회전수 검출부에 의해서 검출된 차축 회전수로부터 산출되는 차축 회전각과, 상기 1 회째 발진시의 상기 타이어 공기압 검출기에 발생되는 중력 분력과 상기 2 회째 발진시의 상기 타이어 공기압 검출기에 발생되는 중력 분력으로부터 산출되는 검출기 회전각을 기초로 하여, 상기 타이어의 위치를 판정하는 오토 로케이션 기능부를 구비하고,
    상기 타이어 공기압 검출기는,
    상기 중력 분력을 검출할 수 있는 중력 분력 검출부의 검출 신호를 사용하여, 차량의 주행 상태를 판정하는 주행 상태 판정부와,
    상기 주행 상태 판정부의 판정 결과를 기초로 하여, 상기 타이어 공기압 검출기의 동작 모드를 설정하는 동작 모드 전환부를 구비한 것을 특징으로 하는 타이어 위치 판정 시스템.
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