Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству передачи давления воздуха в шине и системе наблюдения за давлением воздуха в шинах.
Уровень техники
В устройстве наблюдения за давлением воздуха или пневматическим давлением в шине, описанном в патентном документе 1, за счет передачи TPMS-данных (TPMS - система наблюдения за давлением воздуха в шинах) в момент времени, в который ускорение в направлении вращения TPMS-датчика, установленного на каждом колесе, достигает 1 G или -1 G, TPMS-датчик передает TPMS-данные в постоянном угловом положении колеса. Блок управления TPMSECU, установленный на стороне кузова транспортного средства, определяет положение колеса TPMS-датчика на основе числа зубцов, которое получается из цепочки импульсов скорости вращения колеса, обнаруженных посредством датчика скорости вращения колеса в момент времени, в который TPMS-данные были приняты.
Документы предшествующего уровня техники
Патентный документ
Патентный документ 1: Публикация японской патентной заявки №2010-122023
Сущность изобретения
Задача, которая должна быть решена изобретением
Однако согласно предшествующему уровню техники, описанному выше, хотя необходимо обнаруживать ускорение в направлении вращения в предварительно определенном цикле или периоде выборки, когда этот период выборки является коротким, потребление энергии TPMS-датчика будет больше и не может быть гарантирован длительный срок эксплуатации аккумулятора TPMS-датчика, тогда как, в случае когда цикл выборки является длительным, точность обнаружения в направлении вращения будет плохой, так что существует проблема в том, что TPMS-датчик (устройство передачи давления воздуха в шине) не может отправлять TPMS-данные (информацию о давлении воздуха в шине) в постоянном угловом положении колеса.
Цель настоящего изобретения заключается в предоставлении устройства передачи давления воздуха в шине и системы наблюдения за давлением воздуха в шинах, которые уменьшают потребление энергии устройством передачи давления воздуха в шине и обеспечивают точность, с которой устройство передачи давления воздуха передает информацию о давлении воздуха в шине.
Средства достижения цели
Для того чтобы достигать цели, описанной выше, согласно первому и второму вариантам осуществления изобретения период или частота выборки задается на основе ускорения в центробежном направлении (центробежное ускорение) колеса и компонент гравитационного ускорения центробежного ускорения обнаруживается в каждом предварительно определенном периоде или интервале выборки.
Согласно третьему и четвертому вариантам осуществления изобретения период выборки задается на основе частоты вращения колеса и угловое положение колеса обнаруживается в каждом предварительно определенном периоде выборки.
Дополнительно, согласно пятому и шестому вариантам осуществления изобретения обнаружение компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения начинается, чтобы обнаруживать его в предварительно определенном периоде выборки перед передачей беспроводного сигнала механизмом передачи, и обнаружение значения компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения будет прекращаться, после того как беспроводной сигнал передан блоком передачи.
Технический результат изобретения
Следовательно, согласно настоящему изобретению в дополнение к уменьшению потребления энергии устройством передачи давления воздуха в шине, может быть обеспечена точность обнаружения значения компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - это конфигурационная схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства наблюдения за давлением воздуха в шине в первом варианте осуществления;
Фиг.2 - это схематичный чертеж, иллюстрирующий колесо в первом варианте осуществления;
Фиг.3 - это конфигурационная схема TPMS-датчика в первом варианте осуществления;
Фиг.4 показывает графики, иллюстрирующие изменения в скорости вращения колеса и центробежном ускорении в первом варианте осуществления;
Фиг.5 - это диаграмма, иллюстрирующая изменения в компоненте гравитационного ускорения в соответствии со скоростью вращения колеса в первом варианте осуществления;
Фиг.6 - это диаграмма периода выборки в соответствии с центробежным ускорением в первом варианте осуществления;
Фиг.7 - это структурная схема управления блока управления TPMS в первом варианте осуществления;
Фиг.8 - это диаграмма, иллюстрирующая способ вычисления углового положения каждого колеса в первом варианте осуществления;
Фиг.9 - это диаграмма, иллюстрирующая способ вычисления значения дисперсионной характеристики;
Фиг.10 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процесс управления определением положения колеса в первом варианте осуществления;
Фиг.11 - это диаграмма, иллюстрирующая соотношение между угловыми положениями каждого колеса и числом приемов TPMS-данных;
Фиг.12 - это диаграмма, иллюстрирующая изменение в значении X дисперсионной характеристики в соответствии с числом приемов TPMS-данных в первом варианте осуществления;
Фиг.13 - это конфигурационная схема TPMS-датчика во втором варианте осуществления;
Фиг.14 - это график, показывающий изменения в нагрузке и скорости вращения колеса во втором варианте осуществления;
Фиг.15 - это диаграмма, иллюстрирующая период выборки в соответствии с частотой изменения нагрузки во втором варианте осуществления;
Фиг.16 - это диаграмма, иллюстрирующая состояние наблюдения компонента гравитационного ускорения в третьем варианте осуществления;
Фиг.17 - это диаграмма, иллюстрирующая изменение в компоненте гравитационного ускорения в соответствии со скоростью вращения колеса в третьем варианте осуществления;
Фиг.18 - это диаграмма, иллюстрирующая период выборки в соответствии с центробежным ускорением в третьем варианте осуществления;
Фиг.19 - это диаграмма, иллюстрирующая период выборки в соответствии с компонентом гравитационного ускорения в третьем варианте осуществления; и
Фиг.20 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая алгоритм процесса управления наблюдением за компонентом гравитационного ускорения в третьем варианте осуществления.
Варианты осуществления для реализации изобретения
В последующем варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на варианты осуществления на основе чертежей.
Первый вариант осуществления
Общая конфигурация
Фиг.1 - это конфигурационная схема, иллюстрирующая систему 13 наблюдения за давлением воздуха в шинах или пневматическим давлением в первом варианте осуществления. На этом чертеже конечные символы, присоединенные к каждому ссылочному знаку, предназначены, чтобы указывать следующее: FL означает левое переднее колесо, FR означает правое переднее колесо, RL означает левое заднее колесо, а RR означает правое заднее колесо соответственно. В последующем описании, когда специально не требуется, описание FL, FR, RL и RR будет опущено.
Устройство 13 наблюдения за давлением воздуха в шинах в первом варианте осуществления снабжено TPMS (система наблюдения за давлением в шинах) датчиками 2 и основным блоком 14 TPMS. Основной блок 14 TPMS снабжен приемником 3, блоком 4 управления TPMS, дисплеем 5 и блоком 6 управления ABS (антиблокировочная тормозная система) и датчиками 8 скорости вращения колес.
Конфигурация TPMS-датчика
Фиг.2 показывает колесо 1. Как показано на фиг.2, TPMS-датчик 2 устанавливается на каждом из колес 1 в положении воздушного клапана рядом с внешней окружной стороной колеса 1.
Фиг.3 - это схема конфигурации TPMS-датчика 2. TPMS-датчик 2 содержит датчик 2a давления, датчик 2b ускорения, блок 2c управления датчика, передатчик 2d и аккумулятор 2e таблеточного типа.
Датчик 2a давления обнаруживает давление воздуха в шине. Датчик 2b ускорения обнаруживает ускорение в центробежном направлении (центробежное ускорение) G, действующее на колесо. Блок 2c управления датчика работает за счет мощности, подаваемой от аккумулятора 2e таблеточного типа, и принимает информацию о давлении воздуха в шине от датчика 2a давления и информацию о центробежном ускорении от датчика 2b ускорения соответственно. Кроме того, TPMS-данные, содержащие информацию о давлении воздуха в шине и ID (идентификационную информацию) датчика, которая предварительно задана и уникальна для каждого TPMS-датчика 2, отправляются в беспроводном сигнале из передатчика 2d. В первом варианте осуществления ID датчиков определены цифрами от 1 до 4, ассоциированными с TPMS-датчиками 2.
Блок 2c управления датчика сравнивает ускорение в центробежном направлении, обнаруженное датчиком 2b ускорения, с предварительно заданным пороговым значением для определения состояния движения транспортного средства. Когда центробежное ускорение меньше, чем пороговое значение определения движения, выполняется определение, что транспортное средство остановлено или неподвижно, так что передача TPMS-данных прекращается. С другой стороны, когда центробежное ускорение превышает пороговое значение определения движения, выполняется определение, что транспортное средство движется, и TPMS-данные будут передаваться в предварительно определенный момент времени.
Конфигурация датчика скорости вращения колеса
Датчик 8 скорости вращения колеса состоит из ротора 11 и обнаруживающей части 12. Как показано на фиг.2, ротор 11 сформирован в форме зубчатого колеса и закреплен соосно с центром вращения колеса 1, чтобы иметь возможность вращения как неотъемлемая часть. Предусмотрена обнаруживающая часть 12, обращенная к выступающей поверхности ротора 11. Обнаруживающая часть 12 состоит из постоянного магнита и катушки. Когда ротор вращается, вогнуто-выпуклая или выступающая поверхность ротора пересекает магнитное поле, сформированное на внешней границе датчика 8 скорости вращения колеса, так что плотность магнитного потока изменяется, что формирует электродвижущую силу в катушке, и такое изменение в напряжении выводится в качестве импульсного сигнала скорости вращения колеса в блок 6 управления ABS.
Ротор 11 состоит из 48 зубцов, так что обнаруживающая часть 12 сконфигурирована, чтобы выводить цепочку импульсов 48 раз каждый раз, когда колесо 1 делает один оборот.
Конфигурация блока управления ABS
Блок 6 управления ABS принимает изменение импульсных сигналов скорости вращения колеса от каждого датчика 8 скорости вращения колеса, чтобы подсчитывать число импульсов, чтобы определять скорость вращения колеса для каждого колеса 1 на основе изменения в числе импульсов в предварительно определенное время. Когда обнаруживается тенденция к блокировке колеса 1 на основе скорости вращения колеса для каждого колеса 1, антиблокировочное управление с помощью тормоза выполняется посредством регулировки или удерживания давления колесного гидравлического тормозного цилиндра этого колеса, чтобы пресекать тенденцию к блокировке, посредством задействования непоказанного ABS-актуатора. Дополнительно, блок 6 управления ABS выводит значение счетчика импульсов скорости вращения колеса в CAN-линию 7 связи с постоянным интервалом (например, каждые 20 мс).
Конфигурация приемника
Приемник 3 принимает беспроводной сигнал, выводимый из каждого TPMS-датчика, чтобы декодировать и выводить его в блок 4 управления TPMS.
Конфигурация блока управления TPMS
Блок 4 управления TPMS принимает TPMS-данные от каждого TPMS-датчика, декодированные в приемнике 3. Блок 4 управления TPMS хранит соотношение соответствия между ID каждого датчика и положением каждого колеса в энергонезависимой памяти 4d (см. фиг.7), и со ссылкой на соотношение соответствия, хранящее ID датчика TPMS-данных, определяет, какому положению колеса TPMS-данные соответствуют. Давление воздуха в шине, содержащееся в TPMS-данных, будет отображено на дисплее 5 как давление воздуха, соответствующее положению колеса. Когда давление воздуха в шине падает ниже нижнего предельного значения, снижение в давлении воздуха в шине будет сообщено водителю посредством изменения цвета дисплея, мигающего указания или предупреждающего сигнала.
Как описано выше, на основе соотношения соответствия между ID датчика и положением колеса, сохраненного в памяти 4d, блок 4 управления TPMS определяет, какому колесу принятые TPMS-данные принадлежат. Однако, когда выполняется перестановка шин, пока транспортное средство стоит, соотношение соответствия между ID датчика и положением колеса, сохраненное в памяти 4d, не согласуется с фактическим соотношением соответствия и невозможно определять, какому колесу TPMS-данные принадлежат, так что никто не может сказать, с каким колесом TPMS-данные ассоциированы. Здесь, "перестановка шин" ссылается на операцию обмена местами положений установки шин на колесах с тем, чтобы обеспечивать равномерный износ протектора шин и, таким образом, продлевать срок эксплуатации (срок службы протектора). Например, для пассажирского транспортного средства обычно шины передних/задних колес меняются местами, как и шины левых/правых колес.
Следовательно, необходимо обновлять соотношение соответствия между ID каждого датчика и положением каждого колеса, сохраненное в памяти 4d, после перестановки шин. Однако, поскольку существует взаимосвязь между TPMS-датчиком 2, установленным на колесе 1, и блоком 4 управления TPMS, установленным на кузове транспортного средства, в системе наблюдения за давлением воздуха в шинах в первом варианте осуществления протокол памяти 4d при обновлении задается заранее.
Теперь приводится описание управления блока 4 управления TPMS.
Когда время определения остановки транспортного средства равно или больше чем 15 минут, TPMS-датчик 2 определяет, что могла быть выполнена перестановка шин.
Когда время определения остановки транспортного средства меньше чем 15 минут, определяется, что обновление памяти 4d не требуется, и выбирается "режим передачи в фиксированный момент времени". Когда время определения остановки транспортного средства равно или больше чем 15 минут, определяется, что необходимо обновление памяти 4d, и будет выбран "режим передачи в фиксированной позиции".
Режим передачи в фиксированный момент времени
Сначала приводится описание управления TPMS-датчика 2 в режиме передачи в фиксированный момент времени.
Блок 2c управления датчика определяет остановку транспортного средства, когда центробежное ускорение, обнаруженное датчиком 3b ускорения, меньше, чем пороговое значение для определения движения транспортного средства, и прекращает передавать TPMS-данные. С другой стороны, когда центробежное ускорение меньше, чем пороговое значение движения транспортного средства, определяется состояние движения транспортного средства и TPMS-данные будут передаваться в постоянном периоде (каждую одну минуту, например).
Режим передачи в фиксированной позиции
Теперь, приводится описание управления TPMS-датчика 2 во время режима передачи в фиксированной позиции.
В режиме передачи в фиксированной позиции с более коротким интервалом (с интервалом в 16 с, например), чем период передачи режима передачи в фиксированной позиции, и когда TPMS-датчик 2 достигает фиксированного углового положения (верхнего положения колеса 1), TPMS-данные транслируются. Другими словами, в режиме передачи в фиксированной позиции, после передачи TPMS-данных, после прохождения 16 с, когда TPMS-датчик 2 достигает верхнего положения колеса 1, следующие TPMS-данные будут переданы, таким образом, продолжительность интервала необязательно равна 16 с.
Режим передачи в фиксированной позиции выполняется до тех пор, пока число передач TPMS-данных не достигнет предварительно определенного числа раз (например, 40 циклов). Когда число случаев передачи достигает 40 раз, режим передачи в фиксированной позиции переходит в обычный режим. Когда выполнено определение, что транспортное средство стоит во время режима передачи в фиксированной позиции, и время определения остановки транспортного средства меньше чем 15 мин, подсчет передач TPMS-данных будет продолжен при повторном запуске. Когда время определения остановки транспортного средства равно или больше чем 15 мин, при повторном запуске счетчик TPMS-данных перед остановкой транспортного средства сбрасывается и выполняется подсчет передач.
Управление обнаружением фиксированной позиции
TPMS-датчик передает, как описано выше, TPMS-данные, когда TPMS-датчик 2 достигает фиксированного углового положения (например, верхнего положения колеса 1). TPMS-датчик обнаруживает, что его собственное положение достигает верхнего положения колеса 1, посредством датчика 2b ускорения.
Фиг.4 - это графики, иллюстрирующие изменения как в скорости вращения колеса, так и в центробежном ускорении, обнаруженном датчиком 2b ускорения. Фиг.4(a) показывает скорость вращения колеса, фиг.4(b) показывает центробежное ускорение, фиг.4(c) показывает компонент гравитационного ускорения центробежного ускорения, и фиг.4(d) показывает график, иллюстрирующий центробежный компонент центробежного ускорения соответственно.
Центробежное ускорение может быть разделено на центробежный компонент, который формируется вследствие центробежной силы, создаваемой в соответствии с вращением колеса 1, и компонент гравитационного ускорения, который формируется вследствие гравитационного ускорения.
Центробежное ускорение показывает волнистый профиль, но изменяется так, чтобы следовать скорости вращения колеса, как показано на фиг.4(a), в целом. Как показано на фиг.4(d), компонент центробежной силы развивается, по существу, синхронно со скоростью вращения колеса. С другой стороны, компонент гравитационного ускорения становится синусоидой, которая движется назад и вперед между -1 G и +1 G, как показано на фиг.4(c), его период становится короче, когда скорость вращения колеса увеличивается. Это обусловлено тем, что, когда TPMS-датчик 2 приходит в верхнюю точку колеса, компонент гравитационного ускорения достигает +1 G, а когда он приходит в нижнюю точку, направление TPMS-датчика 2 противоположно направлению в верхней точке с обнаружением "-1" G. В положении 90 градусов относительно верхней и нижней точек, он становится "0" G.
Поскольку период компонента гравитационного ускорения для центробежного ускорения синхронизируется с периодом вращения колеса 1, посредством наблюдения как за величиной, так и за направлением компонента гравитационного ускорения может быть определено угловое положение TPMS-датчика 2. Таким образом, например, TPMS-датчик 2 будет определен как расположенный в верхней или наивысшей точке колеса 1 на пике компонента гравитационного ускорения (+1 G), TPMS-датчик 2 может выводить TPMS-данные непрерывно или постоянно в верхней точке, выводя TPMS-данные в этом положении.
(Переменное регулирование периода выборки)
Фиг.5 - это диаграмма, показывающая изменения в компоненте гравитационного ускорения в соответствии со скоростью вращения колеса. На фиг.5 скорость вращения колеса изображена изменяющейся от низкого значения до высокого значения при продвижении сверху вниз на чертеже. Как показано на фиг.5, поскольку период вращения колеса 1 становится короче, когда скорость вращения колеса увеличивается, период гравитационного ускорения будет также более коротким.
Хотя блок 2c управления датчика наблюдает за значением компонента гравитационного ускорения с каждой предварительно определенной частотой выборки или периодом, необходимо обеспечивать некоторое число выборок в одном цикле или периоде компонента гравитационного ускорения. С другой стороны, увеличение числа выборок будет вести к большему потреблению энергии, так что длительный срок эксплуатации аккумулятора 2e таблеточного типа не может быть гарантирован.
Выражаясь другими словами, необходимо уменьшать потребление энергии, удлиняя период выборки, когда скорость вращения колеса низкая. Дополнительно, необходимо увеличивать точность обнаружения компонента гравитационного ускорения, сокращая период выборки, когда скорость вращения колеса высокая.
Фиг.6 показывает диаграмму задания периода выборки в соответствии с центробежным ускорением. Как описано выше, хотя центробежное ускорение имеет волнистый профиль, как показано на фиг.4(b), оно изменяется в целом, чтобы следовать скорости вращения колеса, показанной на фиг.4(a).
Таким образом, как показано на фиг.8, задавая период выборки более коротким, когда центробежное ускорение становится больше, возможно надлежащее задание периода выборки, и будут улучшены как снижение в потреблении энергии, так и точность обнаружения в компоненте гравитационного ускорения. Отметим, что, поскольку компонент центробежной силы изменяется, по существу, синхронно со скоростью вращения колеса, как показано на фиг.4(d), компонент центробежной силы может быть использован вместо центробежного ускорения.
Дополнительно, когда обнаруженное значение центробежного ускорения датчика 2b ускорения превышает предварительно определенное ускорение, наблюдение компонента гравитационного ускорения будет прекращено. Предварительно определенное ускорение задается в такое ускорение, которое не произошло бы во время движения транспортного средства, и когда обнаруженное значение центробежного ускорения датчика 2b ускорения превышает предварительно определенное значение, оно конфигурируется так, что может быть выполнено определение возникновения неисправности или т.п.
Это сделано для того, чтобы предотвращать увеличение потребления энергии с помощью задания периода выборки в более короткое значение, когда возникает неисправность в датчике 2b ускорения.
Управление блока управления TPMS
Блок 4 управления TPMS определяет, что существует вероятность того, что перестановка шин выполнена, когда время определения остановки транспортного средства равно или более 15 мин. Определяется, что нет необходимости обновлять память 4d, когда время определения остановки транспортного средства меньше 15 мин, и будет выбран "режим наблюдения". Необходимость обновления памяти 4d определяется, когда время определения остановки транспортного средства равно или более 15 мин, и будет выбран "режим обучения".
Режим наблюдения
Теперь, приводится описание управления блока управления TPMS во время режима наблюдения.
Во время режима наблюдения блок 4 управления TPMS принимает ID датчика из TPMS-данных, введенных из приемника 3, и со ссылкой на соотношение соответствия между ID каждого датчика и положением каждого колеса, сохраненное в энергонезависимой памяти 4d, определяет, каким данным положения колеса эти TPMS-данные принадлежат. Затем давление воздуха в шине, содержащееся в TPMS-данных, будет отображено на дисплее 5 как давление воздуха колеса 1. Дополнительно, когда давление воздуха шины падает ниже нижнего предела, водитель предупреждается о снижении давления воздуха в шине, водитель информируется о снижении давления воздуха посредством изменения цвета дисплея, мигания дисплея и предупреждающего звука.
Режим обучения
Теперь приводится описание управления блока 4 управления TPMS во время режима обучения.
Режим обучения продолжает выполняться до тех пор, пока выполняется определение, в котором определяется, положению какого колеса каждый TPMS-датчик 2 принадлежит, или пока не пройдет совокупное время движения (например, 8 минут) от начала режима обучения. После завершения режима обучения управление переходит в режим наблюдения.
Отметим, что даже в середине режима обучения, поскольку TPMS-данные будут вводиться время от времени, отображение давления воздуха и, таким образом, предупреждение о снижении давления воздуха будут выполняться на основе соотношения соответствия перед обновлением между ID каждого датчика и положением каждого колеса, сохраненного в памяти 4d.
В режиме обучения угловое положение каждого колеса получается в момент времени и в положении того TPMS-датчика 2, который передал TPMS-данные, включающие в себя определенный ID датчика, на основе значения счетчика импульсов скорости вращения колеса от блока 6 управления ABS и времени, в которое TPMS-данные, включающие в себя этот определенный ID датчика, приняты.
В режиме передачи в фиксированной позиции, поскольку TPMS-датчик 2 передает TPMS-данные при достижении фиксированного углового положения, так что, когда угловое положение каждого из колес 1 доступно, когда TPMS-датчик с ID1, например, передал TPMS-данные множество раз, угловое положение колеса 1, на котором TPMS-датчик с ID1 установлен, всегда является постоянным. С другой стороны, угловое положение для других колес 1 будет изменяться в зависимости от каждой передачи.
Это обусловлено тем, что, когда транспортное средство перемещается или движется, скорость вращения каждого колеса 1 может отличаться друг от друга вследствие различия в колеях между внешними и внутренними колесами, блокировки и проскальзывания колес 1 и различия в давлении воздуха в шинах. Даже когда транспортное средство движется прямо, поскольку водитель все еще может совершать мгновенные корректировки на рулевом колесе, и существует некоторое различие в поверхности дороги между левой и правой сторонами, различие в скорости вращения опять же развивается между передними и задними колесами и между левыми и правыми колесами.
Теперь приводится подробное описание управления определением положения колеса, которое имеет место во время режима обучения посредством блока 4 управления TPMS. Для простоты описания описывается только процесс определения положения колеса TPMS-датчика 2 с ID1, процесс определения положения колес других TPMS-датчиков 2 выполняется аналогичным образом.
Фиг.7 - это структурная схема управления блока 4 управления TPMS для выполнения управления определением положения колеса. Блок 4 управления TPMS имеет блок 4a вычисления углового положения, блок 4b вычисления дисперсии, блок 4c определения положения колеса (механизм определения положения колеса) и память 4d.
Управление вычислением углового положения
Блок 4a вычисления углового положения принимает TPMS-данные после декодирования, которые выведены из приемника 3, и значения счетчика импульсов скорости вращения колеса, выведенные из блока 6 управления ABS, чтобы вычислять угловое положение для каждого колеса, когда угловое положение TPMS-датчика с ID1 занимает верхнюю точку.
Как описано выше, ротор 11 имеет 48 зубцов. Однако блок 6 управления ABS подсчитывает только импульсы скорости вращения колеса и не в состоянии идентифицировать каждый зубец. Таким образом, блок 4a вычисления углового положения назначает номер зубца каждому из 48 зубцов и определяет угловое положение колеса 1 на основе назначенного номера зубца. После начала режима обучения блок 4a вычисления углового положения накапливает и сохраняет значение счетчика импульсов скорости вращения колеса, введенных из блока 6 управления ABS. Номер зубца может быть получен посредством добавления 1 к остатку после деления суммарного значения импульсов скорости вращения колеса на число зубцов, равное 48.
Возникает временная задержка между временем, в которое TPMS-датчик 2 с ID1 передает TPMS-данные, и временем, в которое приемник 3 принимает TPMS-данные. Дополнительно, временная задержка также возникает между временем, в которое TPMS-датчик 2 с ID1 достигает верхней точки, и временем, в которое TPMS-данные фактически передаются.
Поскольку блок 6 управления TPMS не может непосредственно распознать время, в которое TPMS-датчик достигает верхней точки, время, в которое TPMS-датчик 2 достигает верхней точки, оценивается посредством обратного отсчета от времени, в которое приемник 3 принял TPMS-данные, и необходимо вычислять угловое положение каждого колеса в это время.
Кроме того, значение счетчика импульсов скорости вращения колеса не будет приниматься от блока 6 управления ABS каждые 20 мс. Другими словами, поскольку значение счетчика при каждом отдельном импульсе не вводится, необходимо вычислять номер зубца, когда TPMS-датчик 2 с ID1 достигает верхней или наивысшей точки.
Фиг.8 - это диаграмма, описывающая способ вычисления, чтобы получать номер зубца (угловое положение колеса 1) ротора 11, когда TPMS-датчик 2 передал TPMS-данные.
На фиг.8 t1 представляет время, когда значение счетчика импульсов скорости вращения колеса вводится; t2 представляет время, когда угловое положение TPMS-датчика 2 с ID1 достигает верхней точки; t3 представляет время, когда TPMS-датчик 2 с ID1 фактически начинает передачу TPMS-данных; t4 представляет время, когда прием TPMS-данных завершается; и t5 представляет время, когда значение счетчика импульсов скорости вращения колеса вводится. Блок 6 управления TPMS непосредственно знает время t1, t4 и t5. Время t3 может быть вычислено посредством вычитания длины данных (номинальное значение, например, около 10 мс) для TPMS-данных из времени t4; а t2 может быть вычислено посредством вычитания временного запаздывания (заранее доступно посредством эксперимента и т.п.) в передаче. В течение 20 мс изменение в скорости вращения колеса достаточно мало, так что предполагается постоянная скорость.
Предполагая номер зубца n1 в момент времени t1, номер зубца n2 в момент времени t2, и n5 в момент времени t5 соответственно задается выражением:
(t2-t1)/(t5-t1)=(n2-n1)/(n5-n1)
Таким образом,
n2-n1=(n5-n1)·(t2-t)/-(t5-t1)
Номер зубца n2 в момент времени t2, в который угловое положение TPMS-датчика 2 с ID1 достигает верхней точки, может быть получен посредством следующей формулы;
n2=n1+(n5-n1)·(t2-t1)/(t5-t1)
Управление блока вычисления дисперсии
Блок 4b вычисления дисперсии накапливает номер зубца каждого колеса 1, вычисленный посредством блока 4a вычисления углового положения в момент времени t2, в который TPMS-датчик 2 с ID1 достигает верхней точки, и вычисляет степень дисперсии в данных вращения каждого колеса как значение дисперсионной характеристики.
Фиг.9 - это диаграмма, иллюстрирующая способ вычисления значения дисперсионной характеристики. Согласно первому варианту осуществления предполагается единичная окружность (окружность с радиусом, равным 1) с исходной точкой (0, 0) на двухмерной плоскости, и угловое положение θ град. (=360×число зубцов ротора/48) каждого колеса 1 преобразуется в окружные координаты (cos θ, sin θ) на единичной окружности. Более конкретно, угловое положение каждого колеса 1 вычисляется следующим образом: рассмотрим вектор, имеющий исходную точку (0, 0) в качестве начальной точки и координаты (cos θ, sin θ) в качестве конца с длиной, равной 1, получаются средние векторы (ave_cos θ, ave_sin θ) каждого вектора одних и тех же данных углового положения, и скалярная величина среднего вектора вычисляется в качестве значения X дисперсионной характеристики данных углового положения:
(cos θ, sin θ)=(cos((n2+1)·2π/48), sin((n2+1)*2π/48))
Следовательно, предположим число случаев приема TPMS-данных относительно идентичного ID датчика как N (N является положительным целым), средние векторы (ave_cos θ, ave_sin θ) выражаются следующим образом:
(ave_cos θ, ave_sin θ)=((Σ(cos θ))/N, (Σ(sin θ))/N)
Значение X дисперсионной характеристики может, таким образом, быть представлено как следующее:
X=ave_cos θ2+ave_sin θ2
Управление блока определения положения колеса
Блок 4c определения положения колеса работает следующим образом. Значения X дисперсионной характеристики данных углового положения каждого колеса 1 сравниваются друг с другом, и когда наибольшее значение из значений X дисперсионной характеристики больше, чем первое пороговое значение (например, 0,57), а остальные 3 значения X дисперсионной характеристики меньше, чем второе пороговое значение (например, 0,37), выполняется определение, что колесо 1, соответствующее максимальному значению X дисперсионной характеристики, установлено с TPMS-датчиком 2 с ID1 и соотношение соответствия между TPMS-датчиком с ID1 и положением колеса 1 обновляется в памяти 4d.
Процесс управления определением положения колеса
Фиг.10 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая алгоритм процесса управления определением положения колеса. В последующем соответствующие этапы операции будут описаны. В последующем описании предполагается случай, когда ID датчика равен "1". Однако для других ID (ID=2, 3, 4) процесс управления определением положения колеса также выполняется параллельно.
На этапе S1 блок 4a вычисления углового положения принимает TPMS-данные с ID датчика, равным 1.
На этапе S2 секция 4a вычисления углового положения вычисляет угловое положение каждого колеса 1.
На этапе S3 блок 4b вычисления дисперсии вычисляет значение X дисперсионной характеристики данных углового положения каждого колеса 1.
На этапе S4 выполняется определение относительно того, приняты ли TPMS-данные с ID датчика, равным 1, предварительно определенное число раз (например, 10 раз) или более. Если результатом определения является "Да", операция переходит к этапу S5. Если определением является "Нет", операция возвращается к этапу S1.
На этапе S5 секция 4c определения положения колеса определяет, превышает или нет наибольшее или максимальное значение для значения дисперсионной характеристики первое пороговое значение 0,57, и меньше или нет значение оставшихся значений дисперсионной характеристики второго порогового значения 0,37. Если определением является "Да", операция переходит к этапу S6; если результатом определения является "Нет", операция переходит к этапу S7.
На этапе S6 секция 4c определения положения колеса определяет положение колеса из данных углового положения, соответствующих максимальному или наивысшему значению дисперсионной характеристики, в качестве положения колеса для ID1 датчика. Затем процесс обучения заканчивается.
На этапе S7 секция 4c определения положения колеса определяет, прошло ли предварительно определенное совокупное или накопленное время движения (например, 8 мин) от начала режима обучения. Если результатом определения является "Да", режим обучения завершается. Если результатом определения является "Нет", операция возвращается к этапу S1.
Когда секция 4c определения положения колеса может определять положения колес для всех ID датчиков в течение предварительно определенного накопленного времени движения, соотношение соответствия между ID датчика и положением колеса обновляется и сохраняется в памяти 4d для регистрации. С другой стороны, когда невозможно определять положение колеса для всех ID датчиков в течение предварительно определенного накопленного времени движения, никакого обновления не выполняется и продолжается использование соотношения соответствия между множеством ID датчиков и положением каждого колеса, в настоящий момент сохраненного в памяти 4d.
Действие
Теперь приводится описание, предполагающее, что положение колеса TPMS-датчика 2 с ID1 было задано левому переднему колесу 1FL в результате перестановки шин.
Операция определения положения колеса
Каждый TPMS-датчик 2 работает следующим образом: когда время определения остановки транспортного средства непосредственно перед началом движения транспортного средства равно или более 15 мин, выполняется определение, что существует вероятность того, что выполнена перестановка шин, и операция переходит из режима передачи в фиксированный момент времени в режим передачи в постоянной позиции. В режиме передачи в фиксированной позиции, после того как 16 секунд прошло от времени предыдущей передачи, и угловое положение рассматриваемого TPMS-датчика достигает верхней точки, вслед за этим каждый TPMS-датчик 2 передает TPMS-данные.
С другой стороны, когда время определения остановки транспортного средства равно или более 15 мин, блок 4 управления TPMS переходит из режима наблюдения в режим обучения. В режиме обучения каждый раз, когда TPMS-данные принимаются от каждого TPMS-датчика 2, блок 4 управления TPMS вычисляет угловое положение (номер зубца ротора) каждого колеса 1, когда угловое положение TPMS-датчика 2 достигает верхней точки, каждый раз при приеме TPMS-данных от TPMS-датчика 2, на основе времени ввода значения счетчика импульсов скорости вращения колеса, времени завершения приема TPMS-данных и т.п. Это выполняется повторно 10 или более раз и накапливается в качестве данных углового положения. Среди данных углового положения положение колеса данные углового положения которого имеют наименьшую степень дисперсии, определяется в качестве положения колеса этого TPMS-датчика 2.
Поскольку TPMS-датчик, установленный на конкретной шине 1, вращается как неотъемлемая часть с ротором 11, и TPMS-датчик передает TPMS-данные при достижении постоянного углового положения, период, с которым TPMS-датчик 2 передает TPMS-данные, и период вращения ротора 11 всегда синхронизированы (совпадают), независимо от расстояния перемещения и условий движения.
Как описано выше, когда транспортное средство перемещается или движется, поскольку скорость вращения каждого колеса 1 может отличаться друг от друга вследствие различия в колеях между внешними и внутренними колесами, блокировки и проскальзывания колес 1, например, период передачи TPMS-данных с ID1 может быть согласован с периодом вращения ротора, тогда как период передачи TPMS-данных с ID1 может не совпадать с периодом вращения ротора 11 других колес.
Следовательно, наблюдая степень дисперсии в данных углового положения каждого колеса 1 относительно периода передачи TPMS-данных, возможно выполнить высокоточное определение по положениям колес каждого TPMS-датчика 2.
Фиг.11 иллюстрирует соотношение между угловыми положениями (номером зубца ротора 11) колес 1FL, 1FR, 1RL и 1RR, когда угловое положение TPMS-датчика 2 с ID достигает верхней точки, и числом приемов TPMS-данных. Здесь, фиг.11(a) соответствует датчику 8FL скорости вращения колеса для левого переднего колеса 1FL, фиг.11(b) соответствует датчику 8FR скорости вращения колеса для правого переднего колеса 1FR, фиг.11 (c) соответствует датчику 8RL скорости вращения колеса для левого заднего колеса 1RL, и фиг.11 (d) соответствует датчику 8RR скорости вращения колеса для правого заднего колеса 1RR.
Как будет очевидно из фиг.11, тогда как степени дисперсии являются высокими в угловых положениях (номер зубца ротора 11), полученных от датчиков 8FR, 8RL и 8RR скорости вращения колеса относительно правого переднего колеса 1FR, левого заднего колеса 1RL и правого заднего колеса 1RR, степень дисперсии положения колеса, полученная от датчика 8FL скорости вращения колеса относительно левого переднего колеса 1FL, является минимальной или наименьшей, так что подтверждается, что период передачи TPMS-данных с ID1 и период вращения ротора 11, по существу, синхронны. Таким образом, может быть определено, что положение TPMS-датчика 2 с ID1 установлено на левом переднем колесе 1FL.
Операция определения степени дисперсии на основе степени дисперсионной характеристики
Дисперсия, в целом, определяется посредством среднего "квадрата разности из среднего значения или средней величины". Однако, поскольку угловое положение колеса 1 указывается посредством данных об угле с периодичностью, степень дисперсии углового положения не может быть определена с помощью обычной дисперсии.
Таким образом, в первом варианте осуществления блок 4b вычисления дисперсии работает следующим образом. Угловое положение θ каждого колеса 1, полученное от каждого датчика 8 скорости вращения колеса, преобразуется в окружные координаты (cos θ, sin θ) единичной окружности, имеющей исходную точку (0, 0) в центре. Координаты (cos θ, sin θ) принимаются в качестве векторов, получаются средние векторы (ave_cos θ, ave_sin θ) векторов данных одинаковых угловых положений, и скалярная величина среднего вектора вычисляется в качестве значения X дисперсионной характеристики. В результате возможно избегать периодичности в определении степени дисперсии углового положения.
Фиг.12 показывает диаграмму, иллюстрирующую изменение в значении X дисперсионной характеристики в соответствии с числом приемов TPMS-данных для ID1. На фиг.12 пунктирная линия обозначает значение X дисперсионной характеристики левого переднего колеса 1FL, тогда как сплошная линия обозначает значение X дисперсионной характеристики углового положения для правого переднего колеса 1FR, левого заднего колеса 1RL, правого заднего колеса 1RR.
Как показано на фиг.12, когда число приемов TPMS-данных для ID1 датчика увеличивается, указывается такая тенденция, в которой дисперсионная характеристика X в угловом положении левого переднего колеса 1FL приближается к "1", в то время как значения X дисперсионной характеристики для правого переднего колеса 1FR, левого заднего колеса 1RL и правого заднего колеса 1RR приближается к "0". Таким образом, может быть идеальным выбирать максимальное значение (т.е. значение дисперсионной характеристики, самое близкое к "1") при достижении достаточного числа приемов (около нескольких десятков раз). Однако, поскольку невозможно сообщать водителю точную информацию о состоянии шины в течение периода определения положения колеса TPMS-датчика 2, пролонгированное время определения является нежелательным. С другой стороны, при недостаточном числе приемов (например, несколько раз), различие в значении X дисперсионной характеристики незаметно, что привело бы к уменьшению точности определения.
Таким образом, в системе наблюдения за давлением воздуха в шинах согласно первому варианту осуществления блок 4c определения положения колеса сравнивает, когда TPMS-данные для одного и того же ID датчика приняты десять раз или более, значения X дисперсионной характеристики данных углового положения каждого колеса, когда конкретный ID датчика был передан. Блок 4c определения положения колеса дополнительно обнаруживает, что максимальное значение из значений X дисперсионной характеристики превышает первое пороговое значение 0,57, тогда как оставшиеся три значения дисперсионной характеристики падают ниже второго порогового значения 0,37, тогда положение колеса из данных углового положения, соответствующих максимальному значению X дисперсионной характеристики, будет идентифицировано как положение колеса TPMS-датчика 2 с ID этого датчика.
Не только посредством выбора максимального значения из значений дисперсионной характеристики, но и сравнивая максимальное значение с первым пороговым значением (0,57), может быть гарантирована некоторая степень точности определения. Кроме того, сравнивая значения дисперсионной характеристики, отличные от максимального значения, со вторым пороговым значением (0,37), может быть подтверждена предварительно определенная разность (0,2 или более), что дополнительно улучшает точность определения. Следовательно, при относительно небольшом числе приемов, например десять, могут быть достигнуты как точность определения, так и сокращение времени определения.
Операция прерывистой передачи TPMS-данных
Каждый TPMS-датчик 2 передает TPMS-данные, после того как прошло 16 секунд от времени предыдущей передачи TPMS-данных, и в момент времени, в который рассматриваемое угловое положение достигает верхней точки. Поскольку значения X дисперсионной характеристики каждого колеса 1 сравниваются друг с другом для определения положения колеса, относительно TPMS-датчика 2, который передал TPMS-данные с конкретным ID, некоторая величина совокупного расстояния перемещения будет необходима для того, чтобы создавать различие в значениях X дисперсионной характеристики между колесом 1, на котором этот конкретный TPMS-датчик 2 установлен, и значением X дисперсионной характеристики другого колеса.
В этой связи предположим, что TPMS-данные будут передаваться каждый раз, когда угловое положение TPMS-датчика 2 достигает верхней точки, существенное различие в значении X дисперсионной характеристики не будет ожидаться, так что может быть затруднительным выполнять определение положения колеса.
Таким образом, задавая интервал передачи в 16 секунд или более, будет получена некоторая величина совокупного интервала перемещения, пока TPMS-данные не будут приняты десять или более раз. Следовательно, может быть создано достаточное различие в значении X дисперсионной характеристики, чтобы гарантировать точное определение положения колеса.
Операция уменьшения потребления энергии вследствие принудительного изменения режима
При приеме TPMS-данных сорок (40) раз во время режима передачи в постоянной позиции TPMS-датчик 2 переходит в обычный режим. TPMS-датчик 2 потребляет энергию аккумулятора 2e таблеточного типа при передаче TPMS-данных, так что срок эксплуатации аккумулятора для аккумулятора 2e таблеточного типа будет короче, поскольку режим передачи в постоянной позиции продолжается.
Таким образом, когда положение каждого колеса не может быть определено, несмотря на прохождение достаточного совокупного времени перемещения, режим передачи в постоянной позиции будет завершен, чтобы переходить в обычный режим, что может пресекать сокращение срока эксплуатации аккумулятора.
С другой стороны, когда блок 4 управления TPMS не может определить соответствие между ID каждого датчика и положением каждого колеса несмотря на прошедшее время совокупного перемещения в восемь (8) минут, режим обучения будет завершен и процесс переходит в режим наблюдения. Общее число TPMS-данных составляет тридцать (30) раз или менее, когда прошло совокупное время перемещения в восемь минут, режим автообучения может быть завершен, по существу, синхронно с завершением режима передачи в постоянной позиции TPMS-датчика 2.
Операция уменьшения потребления энергии посредством переменного регулирования периода выборки
Хотя блок 2c управления датчика наблюдает за значением компонента гравитационного ускорения в каждом предварительно определенном периоде выборки или цикле, для того чтобы улучшать точность обнаружения пика компонента гравитационного ускорения, необходимо обеспечивать некоторое число выборок в одном периоде компонента гравитационного ускорения. Между тем, поскольку потребление энергии становится большим, когда число выборок увеличивается, продление срока эксплуатации аккумулятора 2 таблеточного типа не будет достигнуто.
Следовательно, в системе наблюдения за давлением воздуха в шинах согласно первому варианту осуществления блок 2c управления датчика сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким, когда центробежное ускорение становится большим.
Следовательно, возможно правильно задавать период выборки и улучшать точность обнаружения компонента гравитационного ускорения, в то же время снижая потребление энергии.
Дополнительно, когда обнаруженное значение центробежного ускорения равно или больше, чем предварительно определенное ускорение, наблюдение за компонентом гравитационного ускорения прекращается.
Таким образом, возможно предотвращать увеличение потребления энергии вследствие сокращения периода выборки, когда существует отказ в датчике 2b ускорения.
Преимущества
Далее приводится описание преимуществ.
В TPMS-датчике 2 согласно первому варианту осуществления могут быть показаны следующие преимущества.
В TPMS-датчике 2 (устройстве передачи давления воздуха в шине), установленном на внешней окружности колеса 1, чтобы передавать информацию о давлении воздуха в шине колеса 1, предусмотрены датчик 2b ускорения (механизм обнаружения ускорения), который обнаруживает центробежное ускорение, в то время как колесо 1 вращается; блок 2c управления датчика (механизм обнаружения компонента гравитационного ускорения), который задает период выборки на основе центробежного ускорения и обнаруживает значение компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения в каждом заданном периоде выборки, и передатчик 2d (механизм передачи), который передает информацию о давлении воздуха в шине в беспроводном сигнале, когда компонент гравитационного ускорения центробежного ускорения достигает предварительно определенного значения.
Следовательно, период выборки может быть задан подходящим образом и могут быть достигнуты как уменьшение потребления энергии, так и улучшение точности обнаружения компонента гравитационного ускорения.
(2) Блок 2c управления датчика сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким, когда центробежное ускорение становится большим.
Следовательно, когда скорость вращения колеса является низкой, потребление энергии может быть уменьшено посредством продления периода выборки, в то же время, когда скорость вращения колеса является высокой, точность обнаружения компонента гравитационного ускорения будет улучшена посредством сокращения периода выборки.
(3) Блок 2c управления датчика сконфигурирован, чтобы прекращать обнаружение значения компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения, когда центробежное ускорение, обнаруженное датчиком 2b ускорения, равно или больше предварительно определенного ускорения.
Следовательно, когда отказ происходит в датчике 2b ускорения, пресекается увеличение потребления энергии вследствие задания более короткого периода выборки.
Кроме того, в системе 13 наблюдения за давлением воздуха в шинах в первом варианте осуществления могут быть получены следующие преимущества;
(4) В системе 13 наблюдения за давлением воздуха в шинах с TPMS-датчиком 2 (механизмом передачи давления воздуха в шине), установленным на внешней окружности колеса 1, чтобы передавать информацию о давлении воздуха в шине колеса 1 через беспроводной сигнал, и основной частью 14 TPMS (основной частью наблюдения за давлением воздуха в шине), установленной на кузове транспортного средства для приема беспроводного сигнала и наблюдения за давлением воздуха в шине каждого колеса, TPMS-датчик 2 снабжен датчиком 2a давления (механизмом обнаружения давления воздуха в шине), который обнаруживает давление воздуха в шине, датчиком 2b ускорения (механизмом обнаружения ускорения), который обнаруживает центробежное ускорение, в то время как колесо 1 вращается; блоком 2c управления датчика (механизмом обнаружения компонента гравитационного ускорения), который задает период выборки на основе центробежного ускорения и обнаруживает значение компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения в каждом заданном периоде выборки, и передатчиком 2d (механизмом передачи), который передает информацию о давлении воздуха в шине в беспроводном сигнале с идентификационной информацией, уникальной для TPMS-датчика 2, когда гравитационное ускорение центробежного ускорения достигает предварительно определенного значения, при этом основная часть 14 TPMS снабжена приемником 3 (механизмом приема), который принимает информацию о давления воздуха в шине, передаваемую от передатчика 2d каждого TPMS-датчика 2, блоком 6 управления ABS (механизмом обнаружения углового положения), который обнаруживает угловое положение каждого колеса 1, и блоком 4 управления TPMS (механизмом определения положения колеса), который определяет положение колеса, на котором TPMS-датчик 2 установлен, на основе углового положения каждого колеса, обнаруженного датчиком 8 скорости вращения колеса, когда компонент гравитационного ускорения центробежного ускорения TPMS-датчика 2 с конкретной идентификационной информацией достигает предварительно определенного значения.
Следовательно, период выборки может быть задан подходящим образом и могут быть достигнуты как уменьшение потребления энергии, так и улучшение точности обнаружения компонента гравитационного ускорения.
(5) Блок 2c управления датчика сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким, когда центробежное ускорение становится большим.
Следовательно, когда скорость вращения колеса является низкой, потребление энергии может быть уменьшено посредством продления периода выборки, и, когда скорость вращения колеса является высокой, точность обнаружения компонента гравитационного ускорения будет улучшена посредством сокращения периода выборки.
(6) Блок 2c управления датчика сконфигурирован, чтобы прекращать обнаружение значения компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения, когда центробежное ускорение, обнаруженное датчиком 2b ускорения, равно или больше предварительно определенного ускорения.
Следовательно, когда отказ происходит в датчике 2b ускорения, пресекается увеличение потребления энергии вследствие задания более короткого периода выборки.
Второй вариант осуществления
В первом варианте осуществления период выборки задается более коротким, когда центробежное ускорение, обнаруженное датчиком 2b ускорения, становится большим. В отличие от этого во втором варианте осуществления используется датчик 2f удара, чтобы обнаруживать период вращения колеса 1, и конфигурируется, чтобы задавать период выборки более коротким, когда период вращения становится коротким.
Описание второго варианта осуществления приводится ниже. Отметим, что тем же конфигурациям, что и в первом варианте осуществления, даны те же ссылочные номера и описание, следовательно, опущено.
Конфигурация TPMS-датчика
Как показано на фиг.2, TPMS-датчик 2 установлен на каждом колесе 1, а более конкретно установлен в положении воздушного клапана шины на внешней окружности колеса 1.
Фиг.13 - это схема конфигурации TPMS-датчика 2. TPMS-датчик 2 снабжен датчиком 2a давления, датчиком 2f удара, блоком 2c управления датчика, передатчиком 2d и аккумулятором таблеточного типа.
Датчик 2a давления обнаруживает давление воздуха в шине. Датчик 2f удара обнаруживает изменение в нагрузке, действующей на TPMS-датчик, когда поверхность шины в положении, в котором TPMS-датчик установлен, контактирует с поверхностью дороги. Блок 2c управления датчика работает за счет мощности, подаваемой от аккумулятора 2e таблеточного типа, и принимает информацию о давлении воздуха в шине от датчика 2a давления и информацию о нагрузке от датчика 2f удара. Кроме того, TPMS-данные, содержащие информацию о давлении воздуха в шине и ID (идентификационную информацию) датчика, которая предварительно задана и уникальна для каждого TPMS-датчика 2, отправляются в беспроводном сигнале из передатчика 2d. Во втором варианте осуществления ID датчиков определены цифрами от 1 до 4, ассоциированными с каждым из TPMS-датчиков 2.
Блок 2c управления датчика сравнивает величину изменения в нагрузке, обнаруженной датчиком 2f удара, с предварительно заданным пороговым значением для определения состояния движения транспортного средства. Когда величина изменения в нагрузке меньше, чем пороговое значение определения движения, выполняется определение, что транспортное средство остановлено или неподвижно, так что передача TPMS-данных прекращается. С другой стороны, когда величина изменения в нагрузке превышает пороговое значение определения движения, выполняется определение, что транспортное средство движется и TPMS-данные будут передаваться в предварительно определенное время.
Управление TPMS-датчиком
Когда время определения остановки транспортного средства равно или больше, чем 15 минут, TPMS-датчик 2 определяет, что могла быть выполнена перестановка шин.
Когда время определения остановки транспортного средства меньше чем 15 минут, определяется, что обновление памяти 4d не требуется и выбирается "режим передачи в фиксированный момент времени". Когда время определения остановки транспортного средства равно или больше чем 15 минут, определяется, что необходимо обновление памяти 4d и будет выбран "режим передачи в фиксированной позиции".
Отметим, что основные принципы "режима передачи в фиксированный момент времени" и "режима передачи в фиксированной позиции" являются такими же, что и в первом варианте осуществления. Таким образом, описания опущены здесь. Главным образом, приводится описание "управления обнаружением в фиксированной позиции", которое должно выполняться во время "режима передачи в фиксированной позиции" и "переменного регулирования периода выборки".
Управление обнаружением в фиксированной позиции
Блок 2c управления датчика передает, как описано выше, TPMS-данные, когда TPMS-датчик 2 достигает фиксированного углового положения (например, когда поверхность шины контактирует с поверхностью дороги). Датчик 2f удара обнаруживает, что TPMS-датчик 2 достигает предварительно определенного фиксированного углового положения через датчик 2f удара. Предполагается, что датчик 2f удара имеет пик нагрузки, когда угловое положение TPMS-датчика достигает положения, в котором поверхность шины контактирует с поверхностью дороги. Выводя TPMS-данные в этом положении, TPMS-датчик 2 может выводить TPMS-данные в постоянном угловом положении.
Переменное регулирование периода выборки
Фиг.14 - это диаграмма, показывающая изменение в нагрузке в соответствии со скоростью вращения колеса. На фиг.14 скорость вращения колеса изображена изменяющейся от низкого значения до высокого значения при продвижении сверху вниз на чертеже. Как показано на фиг.14, поскольку период вращения колеса 1 становится более коротким, когда скорость вращения колеса увеличивается, период частоты изменения нагрузки будет более высоким.
Хотя блок 2c управления датчика наблюдает за значением нагрузки с каждой предварительно определенной частотой или периодом выборки для того, чтобы улучшать точность обнаружения пика нагрузки, необходимо обеспечивать некоторое число выборок в одном цикле или периоде изменения нагрузки. С другой стороны, увеличение числа выборок будет вести к большему потреблению энергии, так что длительный срок эксплуатации аккумулятора 2e таблеточного типа не может быть гарантирован.
Выражаясь другими словами, необходимо уменьшать потребление энергии, удлиняя период выборки, когда скорость вращения колеса низкая. Дополнительно, необходимо увеличивать точность обнаружения компонента гравитационного ускорения, сокращая период выборки, когда скорость вращения колеса высокая.
Фиг.15 - это диаграмма для задания периода выборки, соответствующего частоте изменения нагрузки, обнаруженной датчиком 2f удара. Датчик 2f удара обнаруживает, что частота изменения нагрузки более высокая, когда скорость вращения колеса (частота вращения колеса 1) более высокая.
Таким образом, как показано на фиг.15, задавая период выборки более коротким, когда частота изменения нагрузки становится более высокой, возможно надлежащее задание периода выборки и будут улучшены как снижение в потреблении энергии, так и точность обнаружения компонента гравитационного ускорения.
Дополнительно, когда обнаруженное значение нагрузки датчика 2f удара превышает предварительно определенную нагрузку, наблюдение за пиком нагрузки будет прекращено. Предварительно определенная нагрузка задается в такую нагрузку, которая не случится во время движения транспортного средства, и когда обнаруженное значение нагрузки датчика 2f удара превышает предварительно определенное значение, он конфигурируется так, что может быть выполнено определение возникновения ненормальной фиксации датчика 2f удара или т.п.
Это сделано для того, чтобы предотвращать увеличение потребления энергии с помощью задания периода выборки в более короткое значение, когда возникает неисправность в датчике 2f удара.
Преимущества
Теперь описываются преимущества.
В TPMS-датчике 2 согласно второму варианту осуществления могут быть продемонстрированы следующие преимущества.
В TPMS-датчике 2 (устройстве передачи давления воздуха в шине), установленном на внешней окружности колеса 1, чтобы передавать информацию о давлении воздуха в шине колеса 1, предусмотрены датчик 2f удара (механизм обнаружения частоты вращения), который обнаруживает частоту вращения колеса 1; блок 2c управления датчика (механизм обнаружения углового положения), который задает период выборки на основе частоты вращения и обнаруживает угловое положение колеса в каждом заданном периоде выборки, и передатчик 2d (механизм передачи), который передает информацию о давлении воздуха в шине в беспроводном сигнале, когда угловое положение колеса достигает предварительно определенного положения.
Следовательно, период выборки может быть задан подходящим образом и могут быть достигнуты как уменьшение потребления энергии, так и улучшение точности обнаружения компонента гравитационного ускорения.
(8) Блок 2c управления датчика сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким, когда частота вращения колеса 1 повышается.
Следовательно, когда скорость вращения колеса является низкой, потребление энергии может быть уменьшено посредством продления периода выборки, в то же время, когда скорость вращения колеса является высокой, точность обнаружения компонента гравитационного ускорения может быть улучшена посредством сокращения периода выборки.
(9) Блок 2c управления датчика сконфигурирован, чтобы прекращать обнаружение для обнаружения частоты вращения колеса, когда значение нагрузки в центробежном направлении, обнаруженное датчиком 2f удара, превышает предварительно определенную нагрузку.
Следовательно, когда происходит отказ в датчике 2f удара, пресекается увеличение потребления энергии вследствие задания более короткого периода выборки.
Кроме того, в системе 13 наблюдения за давлением воздуха в шинах во втором варианте осуществления могут быть получены следующие преимущества;
(10) В системе 13 наблюдения за давлением воздуха в шинах с TPMS-датчиком 2 (блоком передачи давления воздуха в шине), установленном на внешней окружности колеса 1, чтобы передавать информацию о давлении воздуха в шине колеса 1 через беспроводной сигнал, и основной частью 14 TPMS (основной частью наблюдения за давлением воздуха в шинах), установленной на кузове транспортного средства для приема беспроводного сигнала и наблюдения за давлением воздуха в шине каждого колеса, TPMS-датчик 2 снабжен датчиком 2a давления (механизмом обнаружения давления воздуха в шине), который обнаруживает давление воздуха в шине, датчиком 2f удара (механизмом обнаружения частоты вращения), который обнаруживает частоту вращения колеса 1; блоком 2c управления датчика (механизмом обнаружения углового положения), который задает период выборки на основе частоты вращения и обнаруживает угловое положение колеса 1 в каждом заданном периоде выборки, и передатчиком 2d (механизмом передачи), который передает информацию о давлении воздуха в шине в беспроводном сигнале, при этом основная часть 14 TPMS снабжена приемником 3 (механизмом приема), который принимает информацию о давлении воздуха в шине, передаваемую от передатчика 2d каждого TPMS-датчика 2, блоком 6 управления ABS (механизмом обнаружения углового положения), который обнаруживает угловое положение каждого колеса 1, и блоком 4 управления TPMS (механизмом определения положения колеса), который определяет положение колеса, на котором TPMS-датчик 2 установлен, на основе углового положения каждого колеса, обнаруженного датчиком 8 скорости вращения колеса, когда компонент гравитационного ускорения центробежного ускорения TPMS-датчика 2 с конкретной идентификационной информацией достигает предварительно определенного значения.
Следовательно, период выборки может быть задан подходящим образом и могут быть достигнуты как уменьшение потребления энергии, так и улучшение точности обнаружения компонента гравитационного ускорения.
(11) Блок 2c управления датчика сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким, когда частота вращения колеса 1 повышается.
Следовательно, когда скорость вращения колеса является низкой, потребление энергии может быть уменьшено посредством продления периода выборки, а когда скорость вращения колеса высокая, точность обнаружения компонента гравитационного ускорения будет улучшена.
(12) Блок 2c управления датчика сконфигурирован, чтобы прекращать обнаружение значения частоты вращения, когда центробежное ускорение, обнаруженное датчиком 2f удара, равно предварительно определенной нагрузке или более.
Следовательно, когда отказ происходит в датчике 2b ускорения, пресекается увеличение потребления энергии вследствие задания более короткого периода выборки.
Третий вариант осуществления
Хотя компонент гравитационного ускорения постоянно наблюдается в первом варианте осуществления, в третьем варианте осуществления выполняется прерывистое наблюдение.
Теперь приводится описание третьего варианта осуществления, поскольку конфигурации, отличные от "управления TPMS-датчика", являются теми же, те же ссылочные номера присоединены и соответствующие объяснения опущены.
Управление TPMS-датчика
TPMS-датчик 2 определяет, что перестановка шин могла быть выполнена, когда время определения остановки транспортного средства равно или больше 15 минут.
Когда время определения остановки транспортного средства меньше 15 минут, выполняется определение, что обновление памяти 4d не требуется, и выбирается "режим передачи в фиксированный момент времени". Когда время определения остановки транспортного средства равно или более 15 мин, определяется, что должно быть выполнено обновление памяти 4d, и будет выбран "режим передачи в фиксированной позиции".
Отметим, что, поскольку основные принципы "режима передачи в фиксированный момент времени", а также "режима передачи в фиксированной позиции", являются такими же, что и в первом варианте осуществления, их объяснение будет опущено. Ниже выполняется основное описание "управления частичным наблюдением", "переменного регулирования периода выборки" и "процесса управления наблюдением компонента гравитационного ускорения".
Управление частичным наблюдением
Хотя блок 2c управления датчика наблюдает за значением компонента гравитационного ускорения в каждом предварительно определенном периоде выборки или цикле, для того чтобы улучшать точность обнаружения пика компонента гравитационного ускорения, требуется, чтобы период выборки был сокращен.
С другой стороны, поскольку потребление энергии увеличивается, когда период выборки более короткий, длительный срок эксплуатации аккумулятора 2e таблеточного типа не может ожидаться.
Фиг.16 - это диаграмма, иллюстрирующая состояние наблюдения за компонентом гравитационного ускорения. Как показано на фиг.16, в блоке 2c управления датчика наблюдение за значением компонента гравитационного ускорения выполняется только через 16 с после передачи предыдущих TPMS-данных. Таким образом, в течение 16 с прошедшего времени следом за передачей TPMS-данных наблюдение за компонентом гравитационного ускорения остановлено.
Следовательно, поскольку значение компонента гравитационного ускорения наблюдается непосредственно перед передачей TPMS-данных, число выборок будет сохраняться небольшим в целом, даже если более короткий период выборки должен быть использован. Таким образом, точность обнаружения пика компонента гравитационного ускорения будет повышена, а потребление энергии может быть уменьшено.
Переменное регулирование периода выборки
Фиг.17 - это диаграмма, показывающая изменения в компоненте гравитационного ускорения в соответствии со скоростью вращения колеса. На фиг.17 скорость вращения колеса изображена изменяющейся от низкого значения до высокого значения при продвижении сверху вниз на чертеже. Как показано на фиг.17, поскольку период вращения колеса 1 становится более коротким, когда скорость вращения колеса увеличивается, период гравитационного ускорения будет также более коротким.
Для того чтобы улучшить точность обнаружения пика компонента гравитационного ускорения, необходимо обеспечивать определенное число выборок в одном цикле или периоде компонента гравитационного ускорения. С другой стороны, увеличение числа выборок будет вести к большему потреблению энергии, так что длительный срок эксплуатации аккумулятора 2e таблеточного типа не будет гарантирован.
Выражаясь другими словами, необходимо уменьшать потребление энергии, удлиняя период выборки, когда скорость вращения колеса низкая. Дополнительно, необходимо увеличивать точность обнаружения компонента гравитационного ускорения, сокращая период выборки, когда скорость вращения колеса высокая.
Фиг.18 - это диаграмма для задания цикла выборки согласно величине компонента центробежной силы. Как упомянуто выше, компонент центробежной силы изменяется так, чтобы следовать скорости вращения колеса, показанной на фиг.4(a), как весь компонент центробежной силы, который показан на фиг.4(d). Следовательно, как показано на фиг.18, задавая более короткий период выборки, когда компонент центробежной силы становится больше, возможно правильно задавать период выборки и может быть достигнуто улучшение в точности обнаружения компонента гравитационного ускорения, а также уменьшение потребления энергии.
Дополнительно, блок 2c управления датчиком способен определять период компонента гравитационного ускорения на основе компонента гравитационного ускорения, наблюдаемого в периоде выборки, который задан на основе величины компонента центробежной силы.
Фиг.19 - это диаграмма для задания периода выборки или цикла в соответствии с периодом компонента гравитационного ускорения. Задавая период выборки более длительным, когда период компонента гравитационного ускорения более длительный, как показано на фиг.19, возможно правильно задавать период выборки так, чтобы улучшать точность обнаружения компонента гравитационного ускорения и уменьшать потребление энергии.
Как показано на фиг.16, в первом цикле непосредственно после того, как блок 2c управления датчика начал наблюдение, наблюдение выполняется в периоде T1, T'1 выборки, заданном в соответствии с компонентом центробежной силы. Дополнительно, во втором и последующем циклах, следующих за первым циклом или периодом, наблюдение выполняется в периоде T2, T'2 выборки, заданном в соответствии с периодом компонента гравитационного ускорения, полученным в первом цикле.
Процесс управления наблюдением за компонентом гравитационного ускорения
Фиг.20 - это блок-схема последовательности операций, показывающая алгоритм процесса управления наблюдением компонента гравитационного ускорения, выполняемого в блоке 2c управления датчика. Ниже приводится описание каждого этапа.
На этапе R1 определяется, прошло или нет 16 с после передачи TPMS-данных. Процесс переходит к этапу R2 в случае ответа "Да" и завершает процесс в случае ответа "Нет".
На этапе R2 центробежное ускорение принимается от датчика 2b ускорения, чтобы определять величину компонента центробежной силы. На этапе R3 задается период выборки на основе величины компонента центробежной силы. На этапе R4 компонент гравитационного ускорения наблюдается в каждом периоде выборки, заданном на этапе R3.
На этапе R5 период компонента гравитационного ускорения получается из результатов наблюдения компонента гравитационного ускорения. На этапе R6 период выборки задается из периода компонента гравитационного ускорения. На этапе R7 компонент гравитационного ускорения наблюдается в каждом периоде выборки, заданном на этапе R6. На этапе R8 TPMS-данные отправляются на пике компонента гравитационного ускорения. На этапе R9 наблюдение компонента гравитационного ускорения прекращается, и процесс заканчивается.
Действие
(Преимущество уменьшения потребления энергии за счет частичного наблюдения)
Хотя блок 2c управления датчика наблюдает значение компонента гравитационного ускорения в каждом предварительно определенном цикле выборки, для того, чтобы улучшить точность обнаружения пика компонента гравитационного ускорения, необходимо сократить период выборки. Между тем, поскольку потребление энергии увеличивается, когда период выборки становится более коротким, длительный срок эксплуатации аккумулятора 2e кнопочного типа не может ожидаться.
Таким образом, в системе 13 наблюдения за давлением воздуха в шинах первого варианта осуществления, в блоке 2c управления датчика значение компонента гравитационного ускорения наблюдается только после того, как 16 секунд прошло после передачи предыдущих TPMS-данных, а наблюдение в течение 16 секунд времени после передачи TPMS-данных, наблюдение значения компонента гравитационного ускорения остановлено.
Следовательно, поскольку значение компонента гравитационного ускорения наблюдается только непосредственно перед передачей TPMS-данных, число выборок может быть сохранено небольшим в целом, несмотря на сокращенный период выборки. Следовательно, возможно улучшать точность обнаружения компонента гравитационного ускорения и уменьшать потребление энергии.
Преимущество уменьшения потребления энергии за счет переменного регулирования периода выборки
Для того, чтобы улучшить точность обнаружения пика компонента гравитационного ускорения, необходимо обеспечить определенное число выборок в одном цикле или периоде компонента гравитационного ускорения. С другой стороны, увеличение числа выборок будет вести к большему потреблению энергии, так что длительный срок эксплуатации аккумулятора 2e таблеточного типа не будет гарантирован.
Следовательно, в системе 13 наблюдения за давлением воздуха в шинах согласно первому варианту осуществления блок 2c управления датчика сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким, когда компонент центробежной силы становится большим.
Таким образом, период выборки может быть задан подходящим образом так, чтобы уменьшать потребление энергии и улучшать точность обнаружения в компоненте гравитационного ускорения.
Кроме того, блок 2c управления датчика получает период компонента гравитационного ускорения на основе компонента гравитационного ускорения, наблюдаемого в соответствии с периодом выборки, заданным на основе компонента центробежной силы, и задает более короткий период выборки, когда период компонента гравитационного ускорения становится короче.
Следовательно, для того чтобы получить период выборки, который может гарантировать точность обнаружения пика в компоненте гравитационного ускорения, с помощью периода компонента гравитационного ускорения, на который оказывается непосредственное влияние, возможно задавать более подходящий период выборки, так что могут быть достигнуты уменьшение потребления энергии, а также увеличение точности обнаружения в компоненте гравитационного ускорения.
Преимущества
Теперь выполняется описание преимуществ.
В TPMS-датчике 2 согласно третьему варианту осуществления могут быть показаны следующие преимущества.
В TPMS-датчике 2 (устройстве передачи давления воздуха в шине), установленном на внешней окружности колеса 1, чтобы передавать информацию о давлении воздуха в шине колеса 1, предусмотрены датчик 2b ускорения (механизм обнаружения ускорения), который обнаруживает центробежное ускорение, в то время как колесо 1 вращается; передатчик 2d (механизм передачи), который передает информацию о давлении воздуха в шине в беспроводном сигнале, когда значение компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения достигает предварительно определенного значения; и блок 2c управления датчика (механизм обнаружения компонента гравитационного ускорения), который начинает обнаруживать компонент гравитационного ускорения центробежного ускорения перед передачей беспроводного сигнала из передатчика 2d и прекращает обнаружение значения компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения после передачи беспроводного сигнала из передатчика 2d.
Следовательно, поскольку значение компонента гравитационного ускорения наблюдается только непосредственно перед передачей TPMS-данных, число выборок может быть сохранено небольшим, несмотря на сокращение периода выборки, так что могут быть достигнуты точность обнаружения в пике компонента гравитационного ускорения, а также уменьшение потребления энергии.
(14) Блок 2c управления датчика сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким, когда компонент центробежной силы центробежного ускорения становится больше.
Следовательно, когда скорость вращения колеса является низкой, потребление энергии может быть уменьшено посредством продления периода выборки, и, когда скорость вращения колеса является высокой, точность обнаружения компонента гравитационного ускорения будет улучшена посредством сокращения периода выборки.
(15) После начала обнаружения значения компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения блок 2c управления датчика обнаруживает компонент гравитационного ускорения в каждом периоде выборки, заданном более коротким, когда компонент центробежной силы центробежного ускорения становится больше в первом периоде или цикле компонента гравитационного ускорения, а во втором и последующих циклах компонент гравитационного ускорения обнаруживается в каждом периоде выборки, заданном более коротким, когда период компонента гравитационного ускорения, обнаруженного в первом периоде, становится короче.
Следовательно, для того чтобы получить период выборки, который может гарантировать точность обнаружения в пике компонента гравитационного ускорения, с помощью периода компонента гравитационного ускорения, на который оказывается непосредственное влияние, возможно задавать более подходящий период выборки, так что могут быть достигнуты уменьшение потребления энергии и точность обнаружения в компоненте гравитационного ускорения.
Кроме того, в системе 13 наблюдения за давлением воздуха в шинах во втором варианте осуществления могут быть получены следующие преимущества:
(16) В системе 13 наблюдения за давлением воздуха в шинах с TPMS-датчиком 2 (блоком передачи давления воздуха в шине), установленным на внешней окружности каждого колеса 1, чтобы передавать информацию о давлении воздуха в шине колеса 1 через беспроводной сигнал, и основной частью 14 TPMS (основной частью наблюдения за давлением воздуха в шинах), установленной на кузове транспортного средства для приема беспроводного сигнала и наблюдения за давлением воздуха в шине каждого колеса 1, TPMS-датчик 2 снабжен датчиком 2a давления (механизмом обнаружения давления воздуха в шине), который обнаруживает давление воздуха в шине, датчиком ускорения (механизмом обнаружения ускорения), который обнаруживает центробежное ускорение, в то время как колесо 1 вращается, и передатчиком (блоком передачи), который передает информацию о давлении воздуха в шине в беспроводном сигнале, когда значение компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения достигает предварительно определенного значения, и блоком 2c управления датчика (механизмом обнаружения компонента гравитационного ускорения), который обнаруживает компонент гравитационного ускорения центробежного ускорения в каждом заданном периоде выборки, начинает обнаруживать компонент гравитационного ускорения центробежного ускорения перед передачей беспроводного сигнала из передатчика 2d и прекращает обнаруживать компонент гравитационного ускорения центробежного ускорения после передачи беспроводного сигнала от передатчика 2d, при этом основная часть 14 TPMS снабжена приемником 3 (механизмом приема), который принимает информацию о давлении воздуха в шине, передаваемую от передатчика 2d каждого TPMS-датчика 2, блоком 6 управления ABS (механизмом обнаружения углового положения), который обнаруживает угловое положение каждого колеса 1, и блоком 4 управления TPMS (механизмом определения положения колеса), который определяет положение колеса, на котором TPMS-датчик 2 установлен, на основе углового положения каждого колеса, обнаруженного датчиком 8 скорости вращения колеса, когда компонент гравитационного ускорения центробежного ускорения TPMS-датчика 2 с конкретной идентификационной информацией достигает предварительно определенного значения.
Следовательно, поскольку компонент гравитационного ускорения наблюдается только непосредственно прежде, период выборки может быть задан соответствующим образом и могут быть достигнуты как уменьшение потребления энергии, так и улучшение точности обнаружения в компоненте гравитационного ускорения.
(17) Блок 2c управления датчика сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким, когда компонент центробежной силы центробежного ускорения становится больше.
Следовательно, потребление энергии может быть уменьшено, когда скорость вращения колеса низкая, посредством продления периода выборки, в то же время точность обнаружения компонента гравитационного ускорения будет улучшена, когда скорость вращения колеса высокая, за счет сокращения периода выборки.
(18) Блок 2c управления датчика сконфигурирован, чтобы обнаруживать после обнаружения значения компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения компонент гравитационного ускорения в каждом периоде выборки, заданном более коротким, в качестве компонента центробежной силы центробежного ускорения во время первого периода компонента гравитационного ускорения и во втором и последующем периодах обнаруживать компонент гравитационного ускорения в каждом периоде выборки, заданном более коротким, когда период компонента гравитационного ускорения, обнаруженного в первом периоде, становится короче.
Следовательно, для того чтобы получить период выборки, который может гарантировать точность обнаружения пика в компоненте гравитационного ускорения, с помощью периода компонента гравитационного ускорения, на который оказывается непосредственное влияние, возможно задавать более подходящий период выборки, так что могут быть достигнуты уменьшение потребления энергии, а также увеличение точности обнаружения в компоненте гравитационного ускорения.
Другие варианты осуществления
В то время как лучшие варианты осуществления описаны, чтобы реализовывать настоящее изобретение, конкретная конфигурация не ограничена этими вариантами осуществления. Наоборот, изменение конструкции или модификации, которые не отступают от сущности настоящего изобретения, могут быть включены в настоящее изобретение.
Например, пример датчика скорости вращения колеса показан в качестве механизма обнаружения углового положения в вариантах осуществления в транспортном средстве, которое снабжено мотор-колесом в качестве источника мощности, датчик положения вала мотора может быть использован, чтобы обнаруживать угол поворота.Описание ссылочных позиций
1 колесо
2 TPMS-датчик (устройство передачи давления воздуха в шине, механизм передачи давления воздуха в шине)
2a датчик давления (механизм обнаружения давления воздуха в шине)
2b датчик ускорения (механизм обнаружения ускорения)
2c блок управления датчика (механизм обнаружения компонента гравитационного ускорения)
2d передатчик (механизм передачи)
2f датчик удара (механизм обнаружения частоты вращения)
3 приемник (механизм приема)
4 блок управления TPMS (механизм определения положения колеса)
6 блок управления ABS (механизм обнаружения углового положения)
13 система наблюдения за давлением воздуха в шинах
14 основной блок или часть TPMS (основная часть монитора давления воздуха в шинах)
Изобретение относится к устройствам передачи давления воздуха в шине и системе наблюдения за давлением воздуха в шинах. Устройство включает механизм обнаружения ускорения колеса, механизм обнаружения компонента гравитационного ускорения, а также механизм передачи, который передает информацию о давлении воздуха в шине в беспроводном сигнале, когда компонент гравитационного ускорения достигает предварительно определенного значения. Устройство сконфигурировано так, чтобы задавать период выборки или цикл на основе центробежного ускорения колеса в центробежном направлении и обнаруживать значение компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения в каждом заданном периоде выборки. Технический результат - уменьшение потребления энергии устройством передачи давления воздуха в шине и повышение точности передачи информации о давлении воздуха в шине. 6 н. и 12 з.п. ф-лы, 20 ил.
1. Устройство передачи давления воздуха в шине, установленное на колесе, содержащее:
механизм обнаружения давления воздуха в шине, который обнаруживает давление воздуха в шине колеса;
механизм обнаружения ускорения, который обнаруживает центробежное ускорение, в то время как колесо вращается; и
механизм обнаружения компонента гравитационного ускорения, который задает период выборки на основе центробежного ускорения и обнаруживает значение компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения в каждом заданном периоде выборки, при этом
информация об обнаруженном давлении воздуха в шине передается в беспроводном сигнале, когда компонент гравитационного ускорения достигает предварительно определенного значения.
2. Устройство по п.1, в котором механизм обнаружения компонента гравитационного ускорения сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким, когда центробежное ускорение становится больше.
3. Устройство по п.1 или 2, в котором механизм обнаружения компонента гравитационного ускорения сконфигурирован, чтобы прекращать обнаружение значения компонента гравитационного ускорения, когда центробежное ускорение, обнаруженное механизмом обнаружения ускорения, является предварительно определенным ускорением или большим.
4. Система наблюдения за давлением воздуха в шинах для наблюдения за давлением воздуха в шине каждого колеса, содержащая:
механизм обнаружения давления воздуха в шине, установленный на шине каждого колеса, чтобы обнаруживать давление воздуха в шине;
механизм обнаружения ускорения, установленный на каждом колесе, чтобы обнаруживать центробежное ускорение, когда колесо вращается;
механизм обнаружения компонента гравитационного ускорения, который задает период выборки на основе центробежного ускорения и обнаруживает значение компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения в каждом заданном периоде выборки,
передатчик, который передает информацию об обнаруженном давлении воздуха в шине в беспроводном сигнале с идентификационной информацией, уникальной для каждого передатчика, когда значение компонента гравитационного ускорения достигает предварительно определенного значения,
приемник, установленный на кузове транспортного средства, чтобы принимать беспроводной сигнал;
механизм обнаружения углового положения, установленный на кузове транспортного средства, соответствующий каждому колесу, чтобы обнаруживать угловое положение колеса; и
механизм определения положения колеса, который определяет положение колеса, на котором установлен передатчик, на основе угловых положений каждого колеса в момент времени, когда передается беспроводной сигнал, включающий в себя конкретную
идентификационную информацию.
5. Система по п.4, в которой механизм обнаружения компонента гравитационного ускорения сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким, когда центробежное ускорение становится больше.
6. Система по п.4 или 5, в которой механизм обнаружения компонента гравитационного ускорения сконфигурирован, чтобы прекращать обнаружение значения компонента гравитационного ускорения, когда центробежное ускорение, обнаруженное механизмом обнаружения ускорения, является предварительно определенным ускорением или большим.
7. Устройство передачи давления воздуха в шине, установленное на колесе, содержащее:
механизм обнаружения давления воздуха в шине, чтобы обнаруживать давление воздуха в шине колеса;
механизм обнаружения частоты вращения, который обнаруживает частоту вращения колеса;
механизм обнаружения углового положения на колесе, который задает период выборки на основе частоты вращения и обнаруживает угловое положение колеса в каждом заданном периоде выборки, при этом
информация об обнаруженном давлении воздуха в шине передается в беспроводном сигнале, когда угловое положение колеса принимает предварительно определенное положение.
8. Устройство по п.7, в котором механизм обнаружения углового положения на колесе сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким, когда частота вращения колеса становится выше.
9. Устройство по п.7 или 8, в котором механизм обнаружения частоты вращения сконфигурирован как датчик удара, чтобы обнаруживать нагрузку, действующую на шину, при этом
механизм обнаружения углового положения на колесе сконфигурирован, чтобы прекращать обнаружение углового положения колеса, когда нагрузка, обнаруженная датчиком удара, равна или больше, чем предварительно определенная нагрузка.
10. Система наблюдения за давлением воздуха в шинах для наблюдения за давлением воздуха каждой шины, содержащая:
механизм обнаружения давления воздуха в шине, установленный на шине каждого колеса, чтобы обнаруживать давление воздуха в шине;
механизм обнаружения частоты вращения, установленный на каждом колесе, чтобы обнаруживать частоту вращения колеса;
механизм обнаружения углового положения на колесе, который задает период выборки на основе частоты вращения и обнаруживает угловое положение колеса в каждом заданном периоде выборки;
передатчик, который передает беспроводной сигнал информации об обнаруженном давлении воздуха в шине с наложенной идентификационной информацией, уникальной для каждого передатчика;
приемник, установленный на кузове транспортного средства, чтобы принимать беспроводной сигнал;
механизм обнаружения углового положения, установленный на кузове транспортного средства в соответствии с каждым колесом, чтобы обнаруживать угловое положение колеса; и механизм определения положения колеса, который определяет положение колеса, на котором передатчик установлен, на основе углового положения, обнаруженного механизмом обнаружения углового положения на кузове транспортного средства, каждого колеса в момент времени, когда был передан беспроводной сигнал, содержащий конкретную идентификационную информацию.
11. Система наблюдения за давлением воздуха в шинах по п.10, в которой механизм обнаружения углового положения на колесе сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким, когда частота вращения колеса становится выше.
12. Система наблюдения за давлением воздуха в шинах по п.10 или 11, в которой механизм обнаружения частоты вращения сформирован в датчике удара, который обнаруживает нагрузку, действующую на шину; и
механизм обнаружения углового положения на колесе сконфигурирован, чтобы прекращать обнаружение углового положения колеса, когда нагрузка, обнаруженная датчиком удара, равна или больше, чем предварительно определенная нагрузка.
13. Устройство передачи давления воздуха в шине, установленное на колесе, содержащее:
механизм обнаружения давления воздуха в шине, который обнаруживает давление воздуха в шине колеса;
механизм обнаружения ускорения, который обнаруживает центробежное ускорение, в то время как колесо вращается; и
механизм обнаружения гравитационного ускорения, который обнаруживает значение компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения, обнаруживая компонент гравитационного ускорения в каждом первом периоде выборки, заданном на основе центробежного ускорения в течение первого периода компонента гравитационного ускорения, тогда как во втором и последующих периодах, следующих за первым периодом, обнаруживая компонент гравитационного ускорения в каждом втором периоде выборки, заданном на основе компонента гравитационного ускорения, обнаруженного в первом периоде, и, после передачи беспроводного сигнала, прекращая обнаруживать значение компонента гравитационного ускорения, при этом, когда значение компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения достигает предварительно определенного значения, информация об обнаруженном давлении воздуха в шине передается в беспроводном сигнале.
14. Устройство по п.13, в котором механизм обнаружения гравитационного компонента сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким в первом периоде, когда компонент центробежной силы центробежного ускорения становится больше.
15. Устройство по п.13 или 14, в котором механизм обнаружения компонента гравитационного ускорения сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким, когда период компонента гравитационного ускорения, обнаруженного в первом периоде, становится короче.
16. Система наблюдения за давлением воздуха в шинах для наблюдения за давлением воздуха каждой шины, содержащая:
механизм обнаружения давления воздуха в шине, установленный на шине каждого колеса, чтобы обнаруживать давление воздуха в шине колеса;
механизм обнаружения ускорения, установленный на каждом колесе, чтобы обнаруживать центробежное ускорение, в то время как колесо вращается;
механизм обнаружения гравитационного ускорения, который обнаруживает значение компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения, обнаруживая компонент гравитационного ускорения в каждом первом периоде выборки, заданном на основе центробежного ускорения в течение первого периода компонента гравитационного ускорения, тогда как во втором и последующих периодах, следующих за первым периодом, обнаруживая компонент гравитационного ускорения в каждом втором периоде выборки, заданном на основе компонента гравитационного ускорения, обнаруженного в первом периоде, и, после передачи беспроводного сигнала, прекращая обнаруживать значение компонента гравитационного ускорения, при этом, когда значение компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения достигает предварительно определенного значения,
передатчик, который передает беспроводной сигнал информации об обнаруженном давлении воздуха в шине с наложенной идентификационной информацией, уникальной для каждого передатчика, когда значение компонента гравитационного ускорения центробежного ускорения достигает предварительно определенного значения;
приемник, установленный на кузове транспортного средства, чтобы принимать беспроводной сигнал;
механизм обнаружения углового положения, установленный на кузове транспортного средства в соответствии с каждым колесом, чтобы обнаруживать угловое положение колеса; и
механизм определения положения колеса, который определяет положение колеса, на котором передатчик установлен, на основе углового положения, обнаруженного механизмом обнаружения углового положения на кузове транспортного средства, каждого колеса в момент времени, когда был передан беспроводной сигнал, содержащий конкретную идентификационную информацию.
17. Система по п.16, в которой механизм обнаружения гравитационного ускорения сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким в первом периоде, когда компонент центробежной силы центробежного ускорения становится больше.
18. Система по п.16, в которой механизм обнаружения компонента гравитационного ускорения сконфигурирован, чтобы задавать период выборки более коротким во втором и последующих периодах, когда период компонента гравитационного ускорения, обнаруженного в первом периоде, становится короче.
| JP 2010122023 A, 03.06.2010 | |||
| JP 2004345550 А, 09,12,2004 | |||
| US 6112587 A, 05.09.2000 |
