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公開番号2024175973
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023094123
出願日2023-06-07
発明の名称車輪位置検出装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類B60C 23/04 20060101AFI20241212BHJP(車両一般)
要約【課題】より早くに精度良い車輪位置検出を行うことが可能な車輪位置検出装置を提供する。
【解決手段】制御部33にて、車両1が旋回状態の際に加速度計測を行わせるべく、それぞれのタイヤ側通信機2a～2dに対して計測開始タイミングTsと計測終了タイミングTeの指示を伝える。また、制御部33にて、加速度Gxおよび加速度Gzに基づいてセンサ角度αを算出し、センサ角度αに基づき、計測開始タイミングTsから計測終了タイミングTeまでの間のセンサ角度αの変化を累積した累積角度θを算出する。そして、制御部33にて、それぞれのタイヤ側通信機2a～2dにおける累積角度θの大きさに基づいて、それぞれのタイヤ側通信機2a～2dが取付けられた車輪が複数の車輪5a～5dのいずれであるかを特定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
タイヤを備えた複数個の車輪（５ａ～５ｄ）それぞれに取付けられたタイヤ側通信機（２ａ～２ｄ）と、車体（６）側に備えられた車両側通信機（３）とを有し、車両（１）に適用される車輪位置検出装置であって、
前記複数個の車輪それぞれに取付けられた各タイヤ側通信機は、
該各タイヤ側通信機が取付けられた車輪の周方向の加速度である周方向加速度（Ｇｘ）と径方向の加速度である径方向加速度（Ｇｚ）を検出する加速度センサ（２２）と、
前記加速度センサの検出結果を格納すると共に、該各タイヤ側通信機に付与された個別の識別情報を格納したフレームを作成する第１制御部（２３）と、
前記フレームの送信を含め、前記車両側通信機と双方向通信を行う第１通信部（２４）と、を有し、
前記車両側通信機は、
前記フレームを受信すると共に前記各タイヤ側通信機に指示信号を送信する第２通信部（３２）と、
前記フレームを送信してきたタイヤ側通信機が前記複数個の車輪のいずれに取り付けられたものであるかを判定し、前記識別情報と前記複数個の車輪との関係を紐付けして登録する第２制御部（３３）と、を有し、
前記第２制御部は、前記車両が旋回状態の際に加速度計測を行わせるべく、それぞれの前記タイヤ側通信機に対して計測開始タイミング（Ｔｓ）および計測終了タイミング（Ｔｅ）を伝え、
前記第２制御部もしくはそれぞれの前記タイヤ側通信機に備えられた前記第１制御部は、それぞれの前記タイヤ側通信機が取付けられた車輪における車輪中心（ＷＯ）に対して自身の前記タイヤ側通信機が位置している角度をセンサ角度（α）として、前記周方向加速度および前記径方向加速度に基づいて前記センサ角度を算出し、該センサ角度に基づき、前記計測開始タイミング（Ｔｓ）から前記計測終了タイミング（Ｔｅ）までの間の前記センサ角度の変化を累積した累積角度（θ）もしくは前記タイヤ側通信機が前記車輪中心に対して回転した累積回転数を算出し、
前記第２制御部は、それぞれの前記タイヤ側通信機における前記累積角度もしくは前記累積角度の大きさに基づいて、それぞれの前記タイヤ側通信機が取付けられた車輪が前記複数個の車輪のうちのいずれであるかを特定する、車輪位置検出装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記第２制御部もしくはそれぞれの前記タイヤ側通信機に備えられた前記第１制御部は、前記車両の旋回方向に加えて前記周方向加速度と前記径方向加速度の位相とに基づいて、前記タイヤ側通信機が取付けられた車輪が左車輪（５ａ、５ｃ）と右車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれであるかを特定する左右判定を行い、該左右判定の結果と前記周方向加速度および前記径方向加速度に基づいて前記センサ角度を算出すると共に、前記計測開始タイミングから前記計測終了タイミングまでの期間に前記タイヤ側通信機が取付けられた車輪の回転周期数（Ｎ）を算出し、前記センサ角度と前記回転周期数とに基づいて前記累積角度もしくは前記累積回転数を算出する、請求項１に記載の車輪位置検出装置。
【請求項３】
前記第２制御部は、前記車両が旋回走行していると判定すると前記加速度計測を開始させる指示信号を伝えると共に、該指示信号に応答してそれぞれの前記タイヤ側通信機が前記加速度計測を開始すると想定される所定時間（Ｔａ）を超えると前記計測開始タイミングであることを伝え、さらに前記車両が旋回走行を終了したと判定すると前記計測終了タイミングであることを伝える、請求項１または２に記載の車輪位置検出装置。
【請求項４】
タイヤを備えた複数個の車輪（５ａ～５ｄ）それぞれに取付けられたタイヤ側通信機（２ａ～２ｄ）と、車体（６）側に備えられた車両側通信機（３）とを有し、車両（１）に適用される車輪位置検出装置であって、
前記複数個の車輪それぞれに取付けられた各タイヤ側通信機は、
該各タイヤ側通信機が取付けられた車輪の周方向の加速度である周方向加速度（Ｇｘ）と径方向の加速度である径方向加速度（Ｇｚ）の一方を検出する加速度センサ（２２）と、
前記加速度センサの検出結果を格納すると共に、該各タイヤ側通信機に付与された個別の識別情報を格納したフレームを作成する第１制御部（２３）と、
前記フレームの送信を含め、前記車両側通信機と双方向通信を行う第１通信部（２４）と、を有し、
前記車両側通信機は、
前記フレームを受信すると共に前記各タイヤ側通信機に指示信号を送信する第２通信部（３２）と、
前記フレームを送信してきたタイヤ側通信機が前記複数個の車輪のいずれに取り付けられたものであるかを判定し、前記識別情報と前記複数個の車輪との関係を紐付けして登録する第２制御部（３３）と、を有し、
前記第２制御部は、前記車両が旋回状態の際に加速度計測を行わせるべく、それぞれの前記タイヤ側通信機に対して計測開始タイミング（Ｔｓ）および計測終了タイミング（Ｔｅ）を伝え、
前記第２制御部もしくはそれぞれの前記タイヤ側通信機に備えられた前記第１制御部は、それぞれの前記タイヤ側通信機が取付けられた車輪における車輪中心（ＷＯ）に対して自身の前記タイヤ側通信機が位置している角度をセンサ角度（α）として、前記周方向加速度および前記径方向加速度の一方のみに基づいて前記センサ角度を算出し、該センサ角度に基づき、前記計測開始タイミング（Ｔｓ）から前記計測終了タイミング（Ｔｅ）までの間の前記センサ角度の変化を累積した累積角度（θ）もしくは前記タイヤ側通信機が前記車輪中心に対して回転した累積回転数を算出し、
前記第２制御部は、それぞれの前記タイヤ側通信機における前記累積角度もしくは前記累積角度の大きさに基づいて、それぞれの前記タイヤ側通信機が取付けられた車輪が前記複数個の車輪のうちのいずれであるかを特定する、車輪位置検出装置。
【請求項５】
前記第２制御部もしくはそれぞれの前記タイヤ側通信機に備えられた前記第１制御部は、
前記周方向加速度と前記径方向加速度の一方から前記センサ角度の絶対値で示される補正前角度を得ると共に、前記補正前角度が時間変化に伴って徐々に増加する場合もしくは徐々に増加する場合の一方についてのみ前記補正前角度に対してマイナス符合をつける補正を行って補正後角度を得て、該補正後角度を実際の前記センサ角度として用いると共に、前記計測開始タイミングから前記計測終了タイミングまでの期間に前記タイヤ側通信機が取付けられた車輪の回転周期数（Ｎ）を算出し、前記センサ角度と前記回転周期数とに基づいて前記累積角度もしくは前記累積回転数を算出する、請求項４に記載の車輪位置検出装置。
【請求項６】
前記第２制御部は、前記車両が旋回走行していると判定すると前記加速度計測を開始させる指示信号を伝えると共に、該指示信号に応答してそれぞれの前記タイヤ側通信機が前記加速度計測を開始すると想定される所定時間（Ｔａ）を超えると前記計測開始タイミングであることを伝え、さらに前記車両が旋回走行を終了したと判定すると前記計測終了タイミングであることを伝える、請求項４または５に記載の車輪位置検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、各車輪に取り付けられたタイヤ側通信機から送信されるデータに基づいてタイヤ側通信機が取り付けられた車輪を特定して登録する車輪位置検出装置に関し、タイヤ空気圧監視システム（以下、ＴＰＭＳという）に適用すると好適である。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に、ダイレクト式のＴＰＭＳにおいて、車輪速度センサの検出信号を利用して車輪位置検出を行う技術が開示されている。このＴＰＭＳでは、車輪側のタイヤ側通信機に備えた加速度センサ（以下、Ｇセンサという）の加速度検知信号に基づいて車輪が所定の回転位置になったことを検出すると共に車体側でもタイヤ側通信機からの無線信号を受信したときの車輪の回転位置を検出する。そして、これらの相対角度の変化を監視することで車輪位置を検出している。具体的には、所定数のデータの偏差に基づいて車輪側で検出された車輪の回転位置と車体側で検出された車輪の回転位置の相対角度の変化を監視し、初期値に対してバラツキが許容値を超えていることを判定することで車輪位置を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１７３３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車輪速度センサの検出信号を用いる場合、車輪速度センサの検出信号に誤差があるため、早くに精度良い車輪位置検出を行うことが困難である。
【０００５】
本開示は、より早くに精度良い車輪位置検出を行うことが可能な車輪位置検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の１つの観点は、
タイヤを備えた複数個の車輪（５ａ～５ｄ）それぞれに取付けられたタイヤ側通信機（２ａ～２ｄ）と、車体（６）側に備えられた車両側通信機（３）とを有し、車両（１）に適用される車輪位置検出装置であって、
前記複数個の車輪それぞれに取付けられた各タイヤ側通信機は、
該各タイヤ側通信機が取付けられた車輪の周方向の加速度である周方向加速度（Ｇｘ）と径方向の加速度である径方向加速度（Ｇｚ）を検出する加速度センサ（２２）と、
前記加速度センサの検出結果を格納すると共に、該各タイヤ側通信機に付与された個別の識別情報を格納したフレームを作成する第１制御部（２３）と、
前記フレームの送信を含め、前記車両側通信機と双方向通信を行う第１通信部（２４）と、を有し、
前記車両側通信機は、
前記フレームを受信すると共に前記各タイヤ側通信機に指示信号を送信する第２通信部（３２）と、
前記フレームを送信してきたタイヤ側通信機が前記複数個の車輪のいずれに取り付けられたものであるかを判定し、前記識別情報と前記複数個の車輪との関係を紐付けして登録する第２制御部（３３）と、を有し、
前記第２制御部は、前記車両が旋回状態の際に加速度計測を行わせるべく、それぞれの前記タイヤ側通信機に対して計測開始タイミング（Ｔｓ）および計測終了タイミング（Ｔｅ）を伝え、
前記第２制御部もしくはそれぞれの前記タイヤ側通信機に備えられた前記第１制御部は、それぞれの前記タイヤ側通信機が取付けられた車輪における車輪中心（ＷＯ）に対して自身の前記タイヤ側通信機が位置している角度をセンサ角度（α）として、前記周方向加速度および前記径方向加速度に基づいて前記センサ角度を算出し、該センサ角度に基づき、前記計測開始タイミング（Ｔｓ）から前記計測終了タイミング（Ｔｅ）までの間の前記センサ角度の変化を累積した累積角度（θ）もしくは前記タイヤ側通信機が前記車輪中心に対して回転した累積回転数を算出し、
前記第２制御部は、それぞれの前記タイヤ側通信機における前記累積角度もしくは前記累積角度の大きさに基づいて、それぞれの前記タイヤ側通信機が取付けられた車輪が前記複数個の車輪のうちのいずれであるかを特定する。
【０００７】
このように、車両が旋回状態の際に、タイヤ側通信機で検出される周方向加速度および径方向加速度に基づいて、各タイヤ側通信機のセンサ角度を算出している。そして、センサ角度から累積角度や累積回転数を算出すると共に、車輪位置に応じて累積角度や累積回転数が各車輪で異なった値になることに基づいて、車輪位置検出を行っている。
【０００８】
このようにして、各タイヤ側通信機がそれぞれ複数の車輪のいずれに取付けられたものであるかを特定でき、車輪位置検出を行うことが可能となる。そして、このような車輪位置検出であれば、車輪速度センサの検出信号を用いなくても実施可能であるため、車輪速度センサの検出信号の誤差に依らず、より早くに精度良い車輪位置検出を行うことが可能となる。
【０００９】
本開示のもう１つの観点では、
前記第２制御部もしくはそれぞれの前記タイヤ側通信機に備えられた前記第１制御部は、それぞれの前記タイヤ側通信機が取付けられた車輪における車輪中心（ＷＯ）に対して自身の前記タイヤ側通信機が位置している角度をセンサ角度（α）として、前記周方向加速度および前記径方向加速度の一方のみに基づいて前記センサ角度を算出し、該センサ角度に基づき、前記計測開始タイミング（Ｔｓ）から前記計測終了タイミング（Ｔｅ）までの間の前記センサ角度の変化を累積した累積角度（θ）もしくは前記タイヤ側通信機が前記車輪中心に対して回転した累積回転数を算出し、
前記第２制御部は、それぞれの前記タイヤ側通信機における前記累積角度もしくは前記累積角度の大きさに基づいて、それぞれの前記タイヤ側通信機が取付けられた車輪が前記複数個の車輪のうちのいずれであるかを特定する。
【００１０】
このように、車両が旋回状態の際に、加速度センサが検出した１軸の加速度に基づいて累積角度や累積回転数を算出し、車輪位置検出を行うこともできる。このような車輪位置検出であれば、車輪速度センサの検出信号を用いなくても実施可能であるため、車輪速度センサの検出信号の誤差に依らず、より早くに精度良い車輪位置検出を行うことが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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