TW201412574A - 輪胎位置判斷系統 - Google Patents

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Masanori Kosugi
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Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種輪胎氣壓監視系統，具備：被安裝於輪胎的輪胎氣壓檢測器；識別輪胎氣壓檢測器的位置，並判斷輪胎的安裝位置的輪胎位置判斷單元；被設置於輪胎氣壓檢測器，並檢測施加於輪胎氣壓檢測器的重力，並且生成基於檢測到的重力的重力資訊的重力分力檢測部；根據由重力分力檢測部生成的重力資訊來取得基於輪胎氣壓檢測器的角度的特性值的特性值取得部，其在車輛的驅動源停止時取得輪胎氣壓檢測器的第1特性值，並在車輛的驅動源啟動時取得輪胎氣壓檢測器的第2特性值；對第1特性值和第2特性值進行比較的特性值比較部；根據特性值比較部的比較結果來判斷輪胎的安裝位置是否已被變更，並根據該判斷結果來控制輪胎氣壓監視單元的動作控制部。

Description

輪胎位置判斷系統
本發明涉及一種在監視輪胎的氣壓時判斷輪胎的安裝位置的輪胎位置判斷系統。
近年，為了達到安全行駛的目的，有在車輛上搭載輪胎氣壓監視系統的傾向。輪胎氣壓監視系統包含直接式的輪胎氣壓監視系統，該輪胎氣壓監視系統基於從被安裝於各個輪胎上的輪胎氣壓檢測器無線發送的輪胎氣壓信號，來監視各個輪胎的氣壓。輪胎氣壓信號除了包含由輪胎氣壓檢測器內的感測器檢測到的壓力資料以外，還包含被儲存於各個輪胎氣壓檢測器中的ID(輪胎ID)。因此，車體可以確定各個輪胎的氣壓和安裝位置，當存在低壓輪胎時，將低壓輪胎的安裝位置通知給駕駛者。
為了即使在例如輪胎的安裝位置變化或更換新的輪胎等時，也能正確地保持輪胎的安裝位置，輪胎氣壓監視系統具有定期地確認各個輪胎位置的自動定位功能。例如，自動定位功能是指將引發器(觸發器)設置在各個輪胎內部，並使各個引發器向輪胎氣壓檢測器發送電波來判斷各個輪胎的安裝位置(例如，參照日本特開2006-062516號公報及日本特開2012-126341號公報)。
輪胎的安裝位置變化是在例如點火開關被斷開時、即發 動機停止時執行。因此，由於在輪胎的安裝位置被變更後點火開關被接通時，輪胎的安裝位置會被變更，所以有必要迅速地判斷輪胎的位置是否被變更。作為這樣判斷方法，例如在各個輪胎的內部設置引發器，並確認各個引發器的應答結果，由此能夠判斷輪胎的安裝位置受否被變更。但是，在這種情況下，由於各個輪胎內部需要引發器，所以需要很多的部件數量的問題。
本發明的目的在於，提供一種能在短時間內且以簡單的構成來判斷輪胎的安裝位置的輪胎位置判斷系統。
本發明的一個方面為輪胎位置判斷系統。輪胎氣壓監視系統為被設置於具有直接式的輪胎氣壓監視單元的車輛上的輪胎位置判斷系統具備：輪胎氣壓檢測器，其被安裝於輪胎上；輪胎位置判斷單元，其識別所述輪胎氣壓檢測器的位置，並判斷所述輪胎的安裝位置；重力分力檢測部，其被設置於所述輪胎氣壓檢測器上，並檢測施加於所述輪胎氣壓檢測器上的重力，並且生成基於檢測到的重力的重力資訊；特性值取得部，其根據由所述重力分力檢測部生成的重力資訊來取得基於所述輪胎氣壓檢測器的角度的特性值，所述特性值取得部在所述車輛的驅動源停止時取得所述輪胎氣壓檢測器的第1特性值，並在所述車輛的驅動源啟動時取得所述輪胎氣壓檢測器的第2特性值；特性值比較部，其對所述第1特性值和所述第2特性值進行比較；動作控制部，其根據所述特性值比較部的比較結果來判斷所述輪胎的安裝位置是否已被變更，並根據該判斷結果來控制所述輪胎氣壓監視單元。
根據該構成，能夠在短時間內且以簡單的構成來判斷輪胎的安裝位置是否已被變更。
1‧‧‧車輛
2(2a-2d)‧‧‧輪胎
3‧‧‧輪胎氣壓監視系統
4(4a-4d)‧‧‧輪胎氣壓檢測器
5‧‧‧車體
6‧‧‧控制器
7‧‧‧儲存器
8‧‧‧壓力感測器
9‧‧‧溫度感測器
10‧‧‧加速感測器
11‧‧‧發送天線
12‧‧‧接收器
13‧‧‧輪胎氣壓監視ECU
14‧‧‧接收天線
15‧‧‧儲存器
16‧‧‧顯示部
17‧‧‧自動定位功能部
18‧‧‧點火開關
19‧‧‧點火狀態監視部
20‧‧‧重力分力取得部、
21‧‧‧重力分力比較部
22‧‧‧動作控制部
31(31a-31d)‧‧‧車軸
32‧‧‧車軸轉數檢測器
33‧‧‧車軸轉數取得部
34‧‧‧組合資訊算出部
35‧‧‧組合資訊保持部
36‧‧‧預期值演算部
37‧‧‧組合資訊比較部
41‧‧‧峰值檢測部
42‧‧‧峰值資訊發送部
43‧‧‧峰值取得部
44‧‧‧檢測器角度算出部
Stp‧‧‧輪胎氣壓信號
G‧‧‧重力
Gr(Gr1，Gr2)‧‧‧重力分力
N(N1，N2)‧‧‧車軸轉數
C(C1-C4，Cref)‧‧‧車軸轉數
θk(θk1，θk2)‧‧‧檢測器角度
Spk‧‧‧峰值資訊
Dk‧‧‧組合資訊
S101~S107‧‧‧步驟
圖1是第1實施方式的輪胎位置判斷系統的結構圖。
圖2是可以檢測重力分力的輪胎氣壓檢測器的概念圖。
圖3是說明輪胎位置變更檢測功能的動作的流程圖。
圖4是在點火開關的斷開/接通前後輪胎氣壓檢測器的位置變化的狀態圖。
圖5是第2實施方式的輪胎位置判斷系統的結構圖。
圖6是表示相對於經過時間的車軸轉數及重力分力的各個輸出的變化的曲線圖。
圖7(a)，(b)是表示車軸轉數及重力分力的組合例的示例圖。
圖8是相對於經過時間的車軸轉數及重力分力的時間變化的曲線圖。
圖9是第3實施方式的輪胎位置判斷系統的結構圖。
圖10是車軸轉數及重力分力的時間變化的波形圖。
圖11是各個輪胎氣壓檢測器的檢測器角度的示例圖。
(第1實施方式)
按照圖1-圖4對第1實施方式的輪胎位置判斷系統3進行說明。如圖1所示，在車輛1上設置有監視各個輪胎2(2a-2d)的氣壓等的輪胎氣壓監視系統(TPMS：Tire Pressure Monitoring System)3。 本例中的輪胎氣壓監視系統3包含被設置於各個輪胎2a-2d上的輪胎氣壓檢測器4(也稱為輪胎氣閥：4a-4d)。輪胎氣壓監視系統3為直接式的輪胎氣壓監視系統，該輪胎氣壓監視系統3將由各個輪胎氣壓檢測器4a-4d檢測到的輪胎氣壓信號Stp無線發送至車體5，並在車體5中監視各個輪胎2a-2d的輪胎氣壓。另外，輪胎氣壓監視系統相當於輪胎氣壓監視功能。
各個輪胎氣壓進側器4包含控制該輪胎氣壓檢測器4的動作的控制器6。各個控制器6包含儲存器7，該儲存器7儲存有作為各個輪胎的固有ID的輪胎ID(也稱為閥ID)。各個輪胎氣壓檢測器4包含：檢測輪胎2的氣壓的壓力感測器8；檢測輪胎2的溫度的溫度感測器9；以及檢測產生於輪胎2上的加速度(旋轉)的加速度感測器10。在各個輪胎氣壓檢測器4中的壓力感測器8、溫度感測器9、及加速度感測器10連接於控制器6上。各個控制6連接於可以發送UHF(Ultra High Frequency)帶的電波的發送天線11上。
車體5包含接收器(以下，稱為TPMS接收器)12，該TPMS接收器12接收從輪胎氣壓檢測器4發送的輪胎氣壓信號Stp，並監視輪胎2的氣壓。TMPS接收器12包含控制TPMS接收器12的動作的輪胎氣壓監視ECU(Electronic Control Unit)13、和可以接收UHF帶的電波的接收天線14。輪胎氣壓監視ECU13包含儲存器15，該儲存器15以與輪胎的安裝位置(右前、左前、右後、左後)相關聯的方式儲存有各個輪胎2a-2d的輪胎ID。TPMS接收器12連接於被設置在車內儀錶盤等的顯示部16上。
如圖2所示，加速感測器10檢測作為施加於輪胎氣壓檢測器4上的重力的、相對於重力G的車軸方向(輪胎半徑方向)上的重力分力Gr。輪胎氣壓檢測器4以UHF帶的電波發送包含壓力資料、溫度資料、重力分力資料、及輪胎ID的輪胎氣壓信號Stp。輪胎氣壓檢測器4在例如輪胎2旋轉時，定期的或不定期的將輪胎氣壓信號Stp發送至車體5。例如，輪胎氣壓檢測器4即使判斷為輪胎2沒有旋轉的情況下，以與輪胎2的旋轉時相同、或其以上的間隔發送輪胎氣壓信號Stp。另外，重力分力Gr為特性值(第1特性值、第2特性值)的一例，包含重力分力的輪胎氣壓信號Stp為重力資訊的一例。
當TPMS接收器12以接收天線14接收來自各個輪胎氣壓檢測器4a-4d的輪胎氣壓信號Stp時，校驗輪胎氣壓信號Stp內的輪胎ID，如果ID校驗成立的話，就確認相同輪胎氣壓信號Stp內的壓力資料。此時，輪胎2的壓力值為低壓閾值以下的話，TPMS接收器12就將該輪胎2以與輪胎2的安裝位置相關聯的方式顯示於顯示部16。TPMS接收器12每次接收輪胎氣壓信號Stp時，就判斷與該輪胎氣壓信號Stp相對應的輪胎2的氣壓，從而監視各個輪胎2a-2d的氣壓。
如圖1所示，作為輪胎氣壓監視系統3的1個功能，輪胎氣壓監視ECU13包含自動定位功能部17，該自動定位功能部17判斷各個輪胎2a-2d的前後左右的安裝位置。自動定位功能部17的輪胎位置判斷方法(自動定位方法)是任意的，但是在輪胎氣壓檢測器4搭載了可以檢測到重力分力Gr的加速感測器10的情況下，優選為，採用使用重力分力Gr的輪胎位置判斷方法。另外，具體的輪胎氣壓位置判斷方法例如 在“日本特開2011-209509”等中已被公開。自動定位功能部17相當於輪胎位置判斷功能。
自動定位功能部17具備輪胎位置變更檢測功能(輪胎換位檢測功能)，該功能基於加速感測器10檢測到的重力分力Gr，在點火開關18的斷開/接通的前後，判斷輪胎2的安裝位置是否已被變更。伴隨輪胎換位等的輪胎2的安裝位置的變更在斷開點火開關18並停止了發動機時進行，當點火開關18再次接通時，輪胎2的安裝位置將會被變更。所以，在點火開關18的斷開/接通的前後能夠確認輪胎2的安裝位置是否已被變更。
輪胎氣壓監視ECU13包含：點火狀態監視部19，該點火開關監視部19基於從點火開關18提供的點火開關信號，監視點火開關18的開關狀態；以及重力分力取得部20，該重力分力取得部20取得輪胎氣壓信號Stp內的重力分力資料。當重力分力取得部20以接收天線14接收從各個輪胎氣壓檢測器4發送的輪胎氣壓信號Stp時，讀取該輪胎氣壓信號Stp內的重力分力資料，並取得重力分力Gr的值。重力分力取得部20分別在點火開關18被斷開時和被接通時，取得各個輪胎2a-2d的重力分力Gr的值。另外，點火狀態監視部19及重力分力取得部20為特性值取得部的一例。
輪胎氣壓監視ECU13包含重力分力比較部21，該重力分力比較部21對在點火開關18被斷開時的各個輪胎氣壓檢測器4a-4d中檢測的重力分力Gr(Gr1)、和在點火開關18從斷開切換為接通時各個輪胎氣壓檢測器4a-4d檢測的重力分力Gr(Gr2)進行比較。重力分力比較部 21確認所有的輪胎氣壓檢測器4a-4d的點火開關18從斷開切換為接通的前後的重力分力Gr是否變化。另外，重力分力比較部21為特性值比較部的一例。
輪胎氣壓監視ECU13包含動作控制部22，該動作控制部22基於重力分力比較部21的比較結果來判斷各個輪胎2a-2d的安裝位置是否已被變更，並控制輪胎氣壓監視系統3的動作。當各個輪胎2a-2d的重力分力Gr在從點火開關18的斷開切換為接通的前後具有相同的值的情況下，動作控制部22就判斷為各個輪胎2a-2d的安裝位置沒有被變更，並將為各個輪胎2a-2d的安裝位置的上次的值就照原樣顯示在顯示部16上。在從點火開關18的斷開切換為接通的前後只要4個輪胎2a-2d中的至少1個輪胎的重力分力Gr有變化的話，動作控制部22就判斷為輪胎2的安裝位置被變更，並在顯示部16中顯示“輪胎位置判斷中”、或是不顯示輪胎2的安裝位置。
以下，使用圖3及圖4，對本例的輪胎位置變更檢測裝置功能進行說明。
在圖3所示的步驟101中，重力分力取得部20基於點火開關狀態監視部19的監視結果來判斷點火開關18是否被斷開、即判斷車輛1發動機是否被停止。此時，重力分力取得部20在點火開關18是斷開的情況下，移動到步驟102，如果點火開關18不是斷開的話，就在步驟101待機。
在步驟102中，重力分力取得部20取得點火開關18被斷開時的4個輪胎2a-2d的重力分力Gr1的值。此時，各個輪胎氣壓檢測器4a-4d 以自身的電波發送時機來發送輪胎氣壓信號Stp，重力分力取得部20以各個輪胎氣壓信號Stp的接收時機取得各個輪胎氣壓檢測器4a-4d的重力分力Gr1的值。
在步驟103中，重力分力取得部20將在步驟102取得的4個輪胎2a-2d的4個重力分力Gr1儲存在輪胎氣壓監視ECU13的儲存器15中。
在步驟104中，重力分力取得部20基於點火狀態監視部19的監視結果來判斷點火開關18是否從斷開切換為接通。即、判斷點火開關18是否從IG斷開位置被切換為ACC接通位置或是IG接通位置。然後，重力分力取得部20在點火開關18被接通的情況下，移動到步驟105，在點火開關18被斷開的情況下，就在步驟104待機。
在步驟105中，重力分力取得部20取得點火開關18被接通時的各個輪胎2a-2d的重力分力Gr2。各個輪胎氣壓檢測器4a-4d以自身的電波發送時機發送輪胎氣壓信號Stp。重力分力取得部20當接收各個輪胎氣壓信號Stp時取得對應於輪胎氣壓檢測器4a-4d的重力分力Gr2。
在步驟106中，重力分力比較部21對重力分力Gr1和重力分力Gr2進行比較。重力分力比較部21在所有的4個輪胎2a-2d的重力分力Gr1與重力分力Gr2相同的情況下，移動到步驟107。另一方面，重力分力比較部21在4個輪胎2a-2d中的至少1個輪胎的重力分力Gr1與重力分力Gr2不相同的情況下，移動到步驟108。
在步驟107中，當點火開關18從斷開切換為接通的前後的所有4個車輪的重力分力Gr1和重力分力Gr2都相同時，動作控制部22在駕駛席的顯示部16上作為輪胎2的安裝位置顯示上次的值。即、動作控制 部22使自動定位功能部17正常動作，並在顯示在顯示部16上顯示輪胎2的安裝位置的上次的值。在沒有進行各個輪胎2a-2d的換位或更換了新的輪胎的情況下，由於各個輪胎2a-2d不會從點火開關18被斷開之前確定的安裝位置變更，所以如上處理沒有任何問題。
可是，如圖4所示，點火開關18被斷開後，例如對4個輪胎2a-2d的安裝位置進行換位、或是更換了新的輪胎情況下，各個輪胎氣壓檢測器4a-4d在輪胎旋轉方向上的安裝位置在點火開關18的斷開/接通的前後會被變更。此時，由於在步驟107的判斷中的特定車輪的重力分力Gr1和重力分力Gr2不相同，所以動作控制部22在步驟107的判斷中移動到步驟108。
在步驟108中，在從點火開關18的斷開切換為接通的前後只要4個輪胎2a-2d中的至少1個輪胎的重力分力Gr1和重力分力Gr2不相同，就將“輪胎位置判斷中”的資訊顯示于駕駛席的顯示部16。另外，此時動作控制部22不僅限於顯示“輪胎位置判斷中”，也可以不必顯示輪胎2的安裝位置。
在步驟109中，動作控制部22向自動定位功能部17提供自動定位執行要求，並使自動定位功能部17執行自動定位。因此，即使是進行了4個輪胎2a-2d的換位或更換了新的輪胎，各個輪胎2a-2d的正確的安裝位置會再次登錄至輪胎氣壓監視ECU13。
可是，在步驟108中，在顯示部16顯示“輪胎位置判斷中”時，可以在顯示部16顯示輪胎位置的上次的值。這是因為，如果有“輪胎位置判斷中”的顯示的話，即使在例如顯示部16中顯示輪胎2的安裝 位置的上次的值，使用者也能夠認識到輪胎2的安裝位置不準確。
例如在點火開關18斷開的期間，當車體5被故意地按壓而使輪胎2的旋轉位置產生了變化的話，就會被判斷為在點火開關18的斷開/接通的前後輪胎2旋轉，即使輪胎2中的安裝位置沒有變更，也會在顯示部16顯示為“輪胎位置判斷中”。但是，在這個情況下，“輪胎位置判斷中”的顯示中被執行的自動定位判斷中，會被算出為與輪胎2的上次的值相同的位置。因此，當被顯示為“輪胎位置判斷中”時顯示輪胎位置的上次的值沒有任何問題。
另外，自動定位動作即使在判斷為輪胎2的安裝位置沒有任何變化的情況下，也被定期地執行。這是因為有可能各個輪胎氣壓檢測器4a-4d在點火開關18的斷開/接通切換前後偶然地具有相同的位置。因此，即使在輪胎2的安裝位置被判斷為沒有變化之後，通過連續執行自動定位動作實現輪胎2的正確位置的確定。
而且，在輪胎位置變更功能中，點火開關18剛被斷開之後，有必要將各個輪胎2a-2d的重力分力Gr儲存至輪胎氣壓監視ECU13的儲存器15中。這裡所用的術語“剛被斷開之後”是指從將車體5用千斤頂頂起後到對4個輪胎2a-2d進行換位為止的時間。於是，可以是在點火開關18即將被斷開之前取得的重力分力Gr。這裡所用的術語“即將被斷開之前”是指在從取得重力分力Gr後到點火開關18被斷開為止的期間的、用千斤頂頂起且不能對4個輪胎進行換位的程度的很短的時間。
在點火開關18被接通時，TPMS接收器12會從各個輪胎氣壓檢測器4a-4d再次取得重力分力Gr，但是由於有點火開關18接通後馬上 開始行駛的用戶，所以，優選地，在停車中一直或間歇(包含不定期的期間、或接收到極短時間的電波時繼續接收一定的時間等情況)地取得重力分力Gr的值。這樣的話，即使是點火開關18被接通後立即開始行駛時，也可以在開始行駛之前判斷輪胎2的位置是否已被變更。
根據本實施方式，可以獲得以下效果。
(1)各個輪胎氣壓檢測器4a-4d將包含用加速感測器10檢測的重力分力資料的輪胎氣壓信號Stp發送至TPMS接收器12。TPMS接收器12取得點火開關18被斷開時的重力分力Gr1的值、和點火開關18被接通時的重力分力Gr2的值，並通過比較這些值來判斷在點火開關18的斷開/接通前後的輪胎2的位置是否已被變更。只要4個輪胎2a-2d之中的至少1個在點火開關18的斷開/接通的前後的重力分力Gr不相同的話，TPMS接收器12就判斷為輪胎2的安裝位置已被變更，並執行在駕駛席的顯示部16上顯示“輪胎位置判斷中”、或是不顯示輪胎2的位置等的動作。
因此，TPMS接收器12在點火開關18被斷開時、及點火開關18從斷開切換為接通時，取得各個輪胎氣壓檢測器4a-4d的重力分力Gr的值，並對在點火開關18的斷開/接通前後重力分力Gr是否被變更進行確認，從而判斷輪胎2的安裝位置是否已被變更。因此，在點火開關18從斷開切換為接通後的很短的期間內完成對輪胎2的安裝位置是否已被變更的判斷。使用由各個輪胎氣壓檢測器4a-4d檢測的重力分力Gr來判斷輪胎2的安裝位置是否已被變更。所以，例如，即便沒有在輪胎裡設置引發器等，也可以判斷輪胎2的安裝位置是否已被變更。因此，可以用簡單的構成來判斷輪胎2的安裝位置是否已被變更。
(2)由於在點火開關18被接通的情況下，TPMS接收器12判斷為輪胎2的安裝位置沒有被變更時，在顯示部16顯示上次的輪胎位置判斷中求出的輪胎2的安裝位置，所以能將上次的值直接用於顯示輪胎2的安裝位置的顯示中。
(3)在點火開關18被接通的情況下，TPMS接收器12當判斷為輪胎2的安裝位置被變更時，在顯示部16中顯示為，例如“輪胎位置判斷中”、或是在顯示部16中什麼都不顯示，以此向駕駛者通知輪胎2的安裝位置被變更。因此，可以在點火開關18從斷開到接通為止的期間，向駕駛者通知輪胎安裝位置有變更。
(4)在點火開關18被接通的情況下，TPMS接收器12當判斷為輪胎安裝位置被變更時，通過輪胎位置判斷功能重新判斷輪胎安裝位置。因此，即使在點火開關18被斷開時輪胎2的安裝位置被變更，輪胎氣壓監視ECU13也能重新登錄變更後的輪胎2的安裝位置。
(5)在點火開關18被接通的情況下，即使是TPMS接收器12判斷為輪胎2的安裝位置沒有變更，也繼續執行由輪胎位置判斷功能的輪胎位置的確認。因此，在輪胎2a-2d的位置被變更時，即使所有的輪胎2a-2d的輪胎氣壓檢測器4a-4d在更換前後停在完全相同的位置，最終，輪胎氣壓監視ECU13可以重新登錄輪胎2的正確的安裝位置。
(6)輪胎氣壓檢測器4在車輛1的停止中以一直或間歇的方式發送重力分力Gr。所以，輪胎氣壓監視ECU13能夠在點火開關18被斷開的期間從各個輪胎氣壓檢測器4a-4d收集重力分力Gr。因此，即使用戶啟動發動機之後立即使車輛1進發，也能在行駛開始之前預先進行 輪胎2的安裝位置是否已被變更的判斷。
(第2實施方式)
以下，按照圖5-圖8對第2實施方式進行說明。第2實施方式對第1實施方式中的輪胎位置是否已被變更的判斷方法進行了變更。因此，與第1實施方式相同的部分上付與同樣的符號，並將其詳細的說明省略，只對不同的部分進行詳細說明。另外，輪胎換位功能在被判斷為例如車輛1停止時而被執行。
如圖5所示，車輛1包含車軸轉數檢測器32(32a-32d)，檢測各個輪胎2a-2d的車軸31(31a-31d)的轉數。各個車軸轉數檢測器32a-32d包含例如ABS(Anti lock Brake System)感測器。例如，各個車軸轉數感測器32a-32d包含車體5的傳感部，檢測安裝在對應的車軸31a-31d上的多個齒(例如48個)。各個車軸轉數檢測器32a-32d響應多個齒的檢測結果而向TPMS接收器12提供矩形波狀的脈衝信號Spl。各個車軸轉數檢測信號感測器32a-32d檢測輪胎每旋轉1周的脈衝上升沿及下降沿的雙方，並生成例如“96脈衝”的脈衝信號Spl。另外，車軸轉數感測器32為車軸轉數檢測部的一例。
輪胎氣壓監視ECU13包含車軸轉數取得部33，取得從各個車軸33a-33d的車軸轉數檢測器32a-32d提供的脈衝信號Spl的脈衝數、即車軸轉數N。車軸轉數取得部33取得各個車軸31a-31d的車軸轉數N。
輪胎氣壓監視ECU13包含：組合資訊算出部34，其取得各個輪胎氣壓檢測器4a-4d的車軸轉數N及重力分力Gr的組合資訊(相關關係)Dk；以及組合資訊保持部35，其將完成了輪胎位置判斷(自動定 位判斷)的輪胎2a-2d的點火開關18即將被斷開之前的組合資訊保持於儲存器15中。例如，保持部35回應車輛1的驅動源即將停止之前的驅動源停止信號來保持組合資訊Dk。組合資訊算出部34算出各個輪胎氣壓檢測器4a-4d的組合資訊Dk。組合資訊保持部35在點火開關18被斷開後，也將儲存於儲存器15中的組合資訊Dk繼續保持於儲存器15中。輪胎氣壓監視ECU13包含預期值演算部36，該預期值演算部36基於點火開關18被斷開之後的輪胎2a-2d的旋轉來演算車軸轉數N及重力分力Gr的組合的預期值。輪胎氣壓監視ECU13包含組合資訊比較部37，該組合資訊比較部37對在行駛開始後重新取得的組合資訊Dk、和從被儲存於儲存器15中的組合資訊Dk而算出的組合資訊Dk進行比較。另外，組合資訊比較部37為特性值比較部的一例。
動作控制部22，在點火開關18被接通後車輛1第一次停止時，基於從各個輪胎氣壓檢測器4a-4d接收的輪胎氣壓信號Stp內的重力分力資料來判斷輪胎2的安裝位置。例如，動作控制部22確認點火開關18被接通後由各個輪胎氣壓檢測器4a-4d取得的車軸轉數N及重力分力Gr的組合是否與預期值相同，並判斷輪胎2的安裝位置是否已被變更。
以下，用圖6-圖8對第2實施方式的輪胎位置變更檢測功能進行說明。另外，在這裡，假定輪胎位置判斷已經完成，並假定例如ID1為右前輪的ID。
如圖6所示，組合資訊算出部34取得從右前輪的輪胎氣壓檢測器4a定期地發送的重力分力Gr。組合資訊算出部34確認那時的右前輪的車軸轉數檢測器32a的車軸轉數N，並取得車軸轉數N及重力分力 Gr的組合資訊Dk。組合資訊算出部34每次從右前輪的輪胎氣壓檢測器4a取得重力分力Gr時算出組合資訊。
當點火開關18被斷開時，組合資訊保持部35把即將斷開之前(斷開的瞬間也可)的組合資訊Dk儲存於儲存器15中。由此，此後即使點火開關18被斷開，儲存器15仍儲存有組合資訊Dk。
在圖7表示了車軸轉數N及重力分力Gr的相關關係的說明圖。如圖7(a)所示，例如，假定輪胎氣壓檢測器4位於與輪胎2跟地面接觸的部分對置的部分(0點位置)時，車軸轉數N為“10”的話，如圖7(b)所示，當輪胎氣壓檢測器4位於輪胎跟地面接觸的部分(6點位置)的話，車軸轉數N會變成“58(=10+48)”。如此，車軸轉數N和重力分力Gr之間有相關關係，如果輪胎2的安裝位置沒有變更的話，該相關關係一直成立。
如圖6所示，點火開關18被接通後車輛1第1次停止(P1地點)時，例如右前輪的輪胎氣壓檢測器4a在輪胎2跟地面接觸的部分(6點位置)停止，輪胎氣壓檢測器4a將包含重力分力資料的輪胎氣壓信號Stp無線發送至車體5。重力分力取得部20根據此時接收到的右前輪的輪胎氣壓信號Stp來判斷輪胎氣壓檢測器4a的重力分力Gr為“-1G”。當P1地點時，車軸轉數取得部33也取得作為的右前輪的車軸轉數感測器32a的車軸轉數N“58”。
可是，基於被儲存在儲存器15中的組合資訊Dk，預期值演算部36算出右前輪2a旋轉時的被設想的預期值。因此，組合資訊比較部37對在P1地點取得的車軸轉數N及重力分力Gr的組合、和預期值進行 比較，並判斷輪胎位置是否已被變更。此時，如果P1地點的車軸轉數N及重力分力Gr與預期值相同的話，動作控制部22就判斷為輪胎2的位置沒有被變更，相反，如果不相同的話，動作控制部22就判斷為輪胎2的安裝位置已被變更。
當確認到所有的4個車輪都是預期值的話，動作控制部22就識別為，4個車輪在點火開關18被斷開的期間輪胎2a-2d沒有旋轉。因此，動作控制部22在駕駛席的顯示部16上顯示作為輪胎位置的上次的值。而另一方面，4個車輪中至少有1個車輪不是預期值的話，動作控制部22就識別為點火開關18被斷開的期間輪胎2的安裝位置已被變更。因此，動作控制部22將自動定位執行要求提供給自動定位功能部17，使自動定位功能部17執行自動定位。
圖8是在點火開關18被接通，並且車輛1行駛後立即(地點P0)判斷輪胎2的安裝位置的方法的一例。在這個情況下，輪胎氣壓檢測器4具有能夠判斷車輛1是否為停止的功能。例如，如果重力分力Gr的變化不在一定時間以上(例如10分鐘以上)的話，輪胎氣壓檢測器4判斷為車輛1停止。當輪胎氣壓檢測器4判斷為車輛1從停止開始行駛時，將包含測量的重力分力Gr的輪胎氣壓信號Stp無線發送。然後，TPMS接收器12用該輪胎氣壓信號Stp內的重力分力Gr來判斷輪胎位置是否已被變更。
另外，該輪胎位置變更有無的判斷模式是在行駛中被執行的動作。在這個情況下，輪胎氣壓信號Stp包含有傳達以下內容的資訊：即例如該信號是用於確認輪胎安裝位置是否已被變更的信號。
在第2實施方式的情況下，組合資訊Dk為點火開關18即將斷開之前的組合，但是不一定被限定於在點火開關18即將斷開之前求出。通常，車軸轉數檢測器32的脈衝信號Spl和加速感測器10的輸出在每次車輛1停止時有可能偏離，但是由於在點火開關18即將斷開之前的話誤差不容易被累積，所以能夠準確的判斷。但是，誤差中很大一部分取決於加速度感測器10的精度。
於是，組合資訊Dk也可以從例如點火開關18即將斷開之前的多個資訊綜合地判斷而被算出。作為該處理的具體的例子有例如將多個值平均的平均處理。作為其他的例子有分別將多個值加權的加權處理(模糊處理)。在加權處理中，例如將緊接的前1個(1個之前)設為50%，2個之前設為30%，3個之前設為20%，4個之前設為10%的方式來算出誤差被吸收的組合資訊Dk。
根據第2實施方式的構成，除了第1實施方式中的(1)-(6)之外，還可以獲得以下效果。
(7)當點火開關18被斷開時，將點火開關18即將被斷開之前的車軸轉數N和重力分力Gr的組合資訊Dk儲存於儲存器15，並在點火開關18再次被接通時持續使用。點火開關18被接通後，TPMS接收器12對4個輪胎2a-2d旋轉後取得的組合資訊Dk、和從被保持於儲存器15中的組合資訊Dk算出的預期值進行比較，從而判斷輪胎位置是否已被變更。當點火開關18被接通後取得的組合資訊Dk與預期值相同的話，TPMS接收器12就判斷為輪胎2的安裝位置沒有被變更，即使4個輪胎2a-2d中有1個與預期值不相同的話，就判斷為輪胎2的安裝位置已被變 更。因此，即使點火開關18被接通後車輛1立即開始行駛使重力分力Gr的發送沒有來得及，也能夠判斷輪胎2的位置是否已被變更。
(8)當點火開關18被接通後，TPMS接收器12在車輛1第一次停止時從輪胎氣壓檢測器4a-4d向TPMS接收器12無線發送重力分力Gr，並用該重力分力Gr來判斷輪胎位置是否已被變更。因此，能夠在從點火開關18被接通後到車輛1第1次停止為止的短時間內判斷輪胎位置是否已被變更。
(9)保持於儲存器15中的組合資訊Dk是與點火開關18即將被斷開之前相關聯的資訊。因此，車軸轉數N和重力分力Gr在每次車輛1停止時有可能偏離，但是如果將組合資訊Dk的取得時機定為點火開關18即將被斷開之前的話，能夠減少儲存器15保持的組合資訊Dk的誤差。
(10)只要在從車輛1停止後第一次行駛時將輪胎位置判斷用電波從輪胎氣壓檢測器4a-4d向TPMS接收器12發送的話，就能夠立即完成對輪胎位置是否已被變更的判斷。因此，車輛1開始行駛後，能夠立即將輪胎位置是否已被變更的判斷結果通知給駕駛者。
(11)儲存於儲存器15中的組合資訊Dk可以從點火開關18即將被斷開之前的值通過綜合地判斷(平均處理或權重處理等)來求出。在這個情況下，能夠準確地算出組合資訊Dk。
(第3實施方式)
以下，按照圖9-圖11對第3實施方式進行說明。第3實施方式是第2實施方式的改良發明，第3實施方式也只對第2實施方式不同的部分進行說明。
如圖9所示，各個輪胎氣壓檢測器4的控制器6包含：峰值檢測部41，其檢測重力分力Gr的峰值、即檢測輪胎氣壓檢測器4在輪胎旋轉方向上位於極點位置；以及峰值資訊發送部42，其在重力分力Gr為峰值時，將峰值資訊Spk通知給TPMS接收器12。峰值檢測部41檢測例如重力分力Gr的最小值、即檢測輪胎氣壓檢測器4在與輪胎2跟地面接觸的部分對置的部分(“12點”位置)。峰值資訊Spk為一種包含通知檢測具有峰值的重力分力Gr的指令或輪胎ID等的信號。峰值資訊發送部42基於例如重力分力Gr的變化量判斷為車輛1為低速時，無線發送峰值資訊Spk。另外，峰值檢測部41及峰值資訊部42為特性值取得部的一個例子，峰值資訊Spk為重力資訊的一個例子。
輪胎氣壓監視ECU13包含峰值資訊取得部43，該峰值資訊取得部43在TPMS接收器12上取得從各個輪胎氣壓檢測器4a-4d發送的峰值資訊Spk。輪胎氣壓監視ECU13包含檢測器角度算出部44，該檢測器角度算出部44算出各個輪胎氣壓檢測器的檢測器角度θ k。檢測器角度算出部44每次接收來自輪胎氣壓檢測器4a-4d的峰值資訊Spk時，儲存代表輪45的車軸轉數Cn(n=1-4)，並在所有車輪的車軸轉數Cn聚齊後基於所有車輪的車軸轉數Cn、和那時的代表輪45的車軸轉數Cref來算出各個輪胎氣壓檢測器4a-4d的檢測器角度θ k。另外，檢測器角度θ k為特性值(第1特性值，第2特性值)的一個例子，峰值取得部43及檢測器角度算出部44為特性值取得部的一個例子。
圖10是表示車軸轉數及重力分力的時間變化的波形圖。檢測器角度算出部44取得重力分力為峰值(“12點”位置)時的代表輪45 的車軸轉數Cn(n=1-4)。例如，ID3(例如，右後輪的輪胎氣壓檢測器4c)在“12點”的位置時，代表輪45的車軸轉數C1為“13”，ID2(例如，左前輪的輪胎氣壓檢測器4b)在“12點”的位置時，代表輪45的車軸轉數C2為“27”，ID1(例如，右前輪的輪胎氣壓檢測器4a)在“12點”的位置時，代表輪45的車軸轉數C1為“40”，ID4(例如，左後輪的輪胎氣壓檢測器4d)在12點的位置時，代表輪45的車軸轉數C4為“71”。
所有的輪胎氣壓檢測器4a-4d在“12點位置”的情況下，聚齊代表輪45的車軸轉數C1-C4後，以任意預定的判斷時機、例如代表輪45的車軸轉數Cref為“83”時算出各個輪胎氣壓檢測器4a-4d的檢測器角度θ k。另外，任意的判斷時機可以是所有的4個車輪的車軸轉數C1-C4取得後經過了規定的時間後，或者也可以是取得4個車輪中的最後一個車軸轉數Cn的瞬間。
如圖11所示，各個輪胎氣壓檢測器4a-4d的檢測器角度θ k為分別從“12點”的位置前進與規定的脈衝數對應的位置後的角度。當任意預定的判斷時機為代表輪45的脈衝是“83”的情況下，ID3以“12點”的位置為標準(0度)，成為262.5度(=(83-13)×360/96)。ID2以“12點”的位置為標準(0度)，成為210度(=(83-27)×360/96)。ID1以“12點”的位置為標準，成為161.25度(=(83-40)×360/96)。ID4以“12點”的位置為標準，成為45度(=(83-71)×360/96)。
如果完成了4個車輪的輪胎氣壓檢測器4a-4d的檢測器角度θ k的算出的話，組合資訊算出部34就讀取角度算出完成瞬間的各個車 軸轉數感測器32a-32d的車軸轉數C，並作為組合資訊Dk分別算出各個輪胎的檢測角度θ k和車軸轉數C的組合。組合資訊算出部34在每次接收4個車輪的新的組合峰值資訊Spk以此重新算出檢測器角度θ k時算出組合資訊Dk。組合資訊保持部35在點火開關切換為斷開時，將即將斷開之前(也可以是斷開瞬間)的組合資訊Dk儲存至儲存器15。
假設點火開關18再次被接通，車輛1重新開始行駛。在該行駛時，動作控制部22對在行駛開始後第1次算出的組合資訊Dk、和由儲存於儲存器15中的組合資訊Dk算出的預期值進行比較，從而判斷輪胎2的安裝位置是否已被變更。如果這些組合資訊Dk相同的話，動作控制部22就判斷為輪胎2的安裝位置沒有被變更，相反，如果不相同的話，就判斷為輪胎2的安裝位置已被變更。
根據本實施方式，除了各個實施方式所記載的(1)-(11)的效果之外，還可以獲得以下效果。
(12)在本例的判斷方法的情況下，即使在由加速感測器10檢測到的重力分力Gr上產生起因於輪胎旋轉的離心力的誤差或者溫度公差，也能夠準確地算出檢測器角度θ k。因此，能夠準確地判斷輪胎位置是否已被變更。
(13)由於輪胎2的安裝位置是否已被變更的判斷是在低速行駛時執行，所以從各個輪胎氣壓檢測器4a-4d發送的峰值資訊Spk不容易衝突。為此，能在短時間內完成輪胎是否已被變更的判斷。
(14)由於輪胎變更有無的判斷不包含車輛1的停止的要件，所以能夠在視為低速的、期望的時機算出檢測器角度θ k。
另外，實施方式不被限定於上述的構成，還可以變更為以下的方式。
．在各個實施方式中，輪胎氣壓檢測器4可以在加速感測器10檢測到例如輪胎2的旋轉停止時發送輪胎氣壓信號Stp。
．在各個實施方式中，輪胎氣壓檢測器4不僅限定於將檢測到的重力分力Gr包含在輪胎氣壓信號Stp中發送，例如也可以只將重力分力Gr單獨發送。
．在各個實施方式中，輪胎位置判斷功能可以變更為，例如，從TPMS接收器12在接收輪胎氣壓信號Stp時的接收信號強度(RSSI：Received Signal Strength Indicator)的大小來確定輪胎氣壓檢測器4的位置等其他方式。
．在各個實施方式中，作為點火開關斷開時的重力分力取得的Gr1，也可以是例如在點火開關18即將被斷開之前所收集的資料。
．在各個實施方式中，加速感測器10可以是能檢測車軸方向的重力分力Gr和該重力分力Gr的垂直方向的分力的雙方的2軸檢測類型。
．在各個實施方式中，點火開關的18的開關狀態的判斷可以基於從例如管理車輛電氣安裝件的車體ECU等其他部件輸入的信號進行。總之，只要是能夠判斷發動機停止的信號的話，不限於點火信號，可以由其他信號代替。例如，重力分力取得部20在車輛1的驅動源被停止時、及車輛1的驅動源被啟動時取得4個輪胎2a-2d的重力分力Gr1的值。
．在各個實施方式中，在輪胎2的安裝位置是否已被變更的判斷之後進 行的動作不被限定為控制顯示部16的動作，還可以變更為其他的動作。
．在各個實施方式中，輪胎2的安裝位置是否已被變更的判斷不僅限於確定所有的4個輪胎2a-2d的方式，只要確認至少一個輪胎即可。
．在第2及第3實施方式中，實測的組合資訊Dk和預期值不僅限定於相同，也可以允許一些誤差。
．在各個實施方式中，再次開始行駛時從輪胎氣壓檢測器4發送的電波不僅限定於輪胎氣壓信號Stp，也可以是例如輪胎位置變更判斷專用的電波。該信號至少包含重力分力資料、輪胎ID等。
．在各個實施方式中，加速感測器10不僅限定於檢測車軸方向的重力分力Gr的感測器，也可以是只能檢測與車軸方向垂直的方向上的重力分力的感測器，或者也可以是能檢測車軸方向和與其垂直的方向的雙方的重力分力的2軸類型感測器。
．在各個實施方式中，重力分力也可以是相對於車軸方向的分力垂直的方向的分力。
．在各個實施方式中，重力檢測部不僅限定於加速感測器10，只要是能檢測到輪胎氣壓檢測器4所產生重力的感測器的話，各種感測器都可以採用。
．在各個實施方式中，車軸轉數檢測部不被限定於ABS感測器，只要是能檢測到車軸31的轉數(旋轉量)的感測器的話，也可以變更為其他的感測器。
．在各個實施方式中，可以基於例如從儀錶ECU等被輸出的車速資料 來進行車輛1是否停止的判斷。
．各個輪胎實施方式中，輪胎位置有無變更的判斷可以包含備用輪胎。
．在各個實施方式中，上次的值的判斷可以不被限定在停車或泊車時進行，也可以例如在視為停車程度的低速行駛時執行。
．各個實施方式中，自動定位判斷(例如，檢測器角度θ k的計算)只要是利用重力分力的方法的話，可以變更為各種方式。
1‧‧‧車輛
2(2a-2d)‧‧‧輪胎
3‧‧‧輪胎氣壓監視系統
4(4a-4d)‧‧‧輪胎氣壓檢測器
5‧‧‧車體
6‧‧‧控制器
7‧‧‧儲存器
8‧‧‧壓力感測器
9‧‧‧溫度感測器
10‧‧‧加速感測器
11‧‧‧發送天線
12‧‧‧接收器
13‧‧‧輪胎氣壓監視ECU
14‧‧‧接收天線
15‧‧‧儲存器
16‧‧‧顯示部
17‧‧‧自動定位功能部
18‧‧‧點火開關
19‧‧‧點火狀態監視部
20‧‧‧重力分力取得部
21‧‧‧重力分力比較部
22‧‧‧動作控制部
Stp‧‧‧輪胎氣壓信號

Claims (14)

  1. 一種被設置於具有直接式的輪胎氣壓監視單元的車輛上的輪胎位置判斷系統，其中，具備：輪胎氣壓檢測器，其被安裝於輪胎上；輪胎位置判斷單元，其識別所述輪胎氣壓檢測器的位置，並判斷所述輪胎的安裝位置；重力分力檢測部，其被設置於所述輪胎氣壓檢測器上，並檢測施加於所述輪胎氣壓檢測器上的重力，並且生成基於檢測到的重力的重力資訊；特性值取得部，其根據由所述重力分力檢測部生成的重力資訊來取得基於所述輪胎氣壓檢測器的角度的特性值，所述特性值取得部在所述車輛的驅動源停止時取得所述輪胎氣壓檢測器的第1特性值，並在所述車輛的驅動源啟動時取得所述輪胎氣壓檢測器的第2特性值；特性值比較部，其對所述第1特性值和所述第2特性值進行比較；動作控制部，其根據所述特性值比較部的比較結果來判斷所述輪胎的安裝位置是否已被變更，並根據該判斷結果來控制所述輪胎氣壓監視單元。
  2. 根據請求項1所述的輪胎位置判斷系統，其中，所述輪胎氣壓檢測器，其為分別安裝於多個輪胎上的多個輪胎氣壓檢測器中的一個，所述特性值取得部取得基於所述多個輪胎氣壓檢測器的各個角度的特性值。
  3. 根據請求項1或2中所述的輪胎位置判斷系統，其中，當所述動作控制部判斷為所述輪胎的安裝位置沒有被變更時，將上次的判斷中所取得的所述輪胎的安裝位置的判斷結果顯示於所述輪胎氣壓監視單元的顯示部上。
  4. 根據請求項1或2中所述的輪胎位置判斷系統，其中， 當所述動作控制部判斷為所述輪胎的安裝位置已被變更時，在所述輪胎氣壓監視單元的顯示部上顯示所述輪胎的安裝位置已被變更。
  5. 根據請求項1或2中所述的輪胎位置判斷系統，其中，當所述動作控制部判斷為所述輪胎的安裝位置已被變更時，使所述輪胎位置判斷單元再次判斷所述輪胎的安裝位置。
  6. 根據請求項1或2中所述的輪胎位置判斷系統，其中，當所述輪胎位置判斷單元判斷為所述輪胎的安裝位置沒有被變更後，定期地或不定期地對所述輪胎的安裝位置進行判斷，當所述輪胎位置判斷單元判斷為所述輪胎的安裝位置已被變更時，將所述輪胎的安裝位置再次登錄，並更新所述輪胎氣壓監視單元的顯示部的顯示。
  7. 根據請求項1或2中所述的輪胎位置判斷系統，其中，無論所述車輛的驅動源的停止或啟動，所述輪胎氣壓檢測器一直或間歇地無線發送所述重力資訊，所述特性值取得部通過從所述輪胎氣壓檢測器接收所述重力資訊，從而在所述車輛的驅動源被停止時取得所述重力資訊。
  8. 根據請求項1或2中所述的輪胎位置判斷系統，其中具備：車軸轉數檢測部，其對車軸轉數進行檢測；車軸轉數取得部，其從所述車軸轉數檢測部的檢測結果來取得所述車軸轉數；組合資訊算出部，其算出在所述車輛的驅動源被停止時所取得的所述車軸轉數和所述特性值的組合資訊；資訊保持部，其保持由所述組合資訊算出部生成的所述組合資訊；以及預期值演算部，其根據所述組合資訊來演算在所述輪胎旋轉的情況下取得的所述車軸轉數及所述特性值的預期值，所述特性值比較部對在所述車輛的驅動源被啟動之後取得的所述車軸 轉數及所述特性值、和所述預期值進行比較，來判斷所述輪胎的安裝位置是否已被變更。
  9. 根據請求項8所述的輪胎位置判斷系統，其中，所述動作控制部在所述車輛的驅動源啟動後第一次算出所述特性值時判斷所述輪胎的安裝位置是否已被變更。
  10. 根據請求項8所述的輪胎位置判斷系統，其中，所述動作控制部在所述車輛的驅動源被啟動後接收到由所述輪胎氣壓檢測器第一次發送的電波時判斷所述輪胎的安裝位置是否已被變更。
  11. 根據請求項8所述的輪胎位置判斷系統，其中，所述資訊保持部回應於所述車輛的驅動源即將停止之前的驅動源停止信號保持所述車軸轉數和所述特性值的組合。
  12. 根據請求項8所述的輪胎位置判斷系統，其中，所述組合資訊算出部回應於所述車輛的驅動源即將停止之前的驅動源停止信號多次取得所述車軸轉數和所述特性值的組合，所述資訊保持部根據所述車軸轉數及所述特性值的多個組合來取得所述車輛的驅動源即將停止之前的1個組合資訊。
  13. 根據請求項1或2中所述的輪胎位置判斷系統，其中，以所述輪胎氣壓檢測器的旋轉角為標準的特性值包含重力分力的值。
  14. 根據請求項1或2中所述的輪胎位置判斷系統，其中，所述特性值取得部用取得所述特性資訊時的代表輪的車軸轉數、和特定時機的所述代表輪的車軸轉數，作為所述特性值取得各個輪胎氣壓監視器的旋轉角度。
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