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技術 タイヤ位置の判別装置及びこれを用いたタイヤ位置の判別方法

出願人 サムソンエレクトロ-メカニックスカンパニーリミテッド.
発明者 ハン,ウォンソン,ジョンヒュンリ,キュンノヒュン,へションハン,ジョンウ
出願日 2012年9月13日 (8年2ヶ月経過) 出願番号 2012-201454
公開日 2014年1月20日 (6年10ヶ月経過) 公開番号 2014-008956
状態 拒絶査定
技術分野 流体圧力測定 タイヤの膨張・タイヤ交換・タイヤチェーン
主要キーワード 垂直方向加速度 判別段階 類似グループ 内部空気圧 圧力測定器 垂直振動 運動信号 RF信号強度
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重要な関連分野

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図面 (11)

課題

タイヤ位置判別が容易になり、信頼性を高めることができるとともに、費用を低減することができるタイヤ位置の判別装置及びこれを用いたタイヤ位置の判別方法を提供する。

解決手段

本発明によるタイヤ位置の判別装置100は、複数個のタイヤ121、122、123、124の内部圧力をそれぞれ測定する複数個の圧力測定器140と、複数個の圧力測定器140から路面のカーブによって発生するそれぞれの圧力信号伝送を受けて処理する演算部160と、を含み、演算部160が前記圧力信号の信号値または位相差を互いに比較することでタイヤ121、122、123、124の位置を判別するものである。

概要

背景

タイヤ圧力モニタリング装置TPMS;Tire Pressure Monitoring System)において、タイヤの位置を自動区別するAuto Location(自動車タイヤ位置の確認)機能に対する要求が増加している。これはタイヤの圧力が正常レベルから離脱した場合、どの位置のタイヤが正常圧力から離脱したかを運転者に知らせることができるためである。

これに関して、Auto Location機能をTPMSに搭載するための多くの方法が導き出されており、一部は実際にTPMSに適用されている。

しかし、従来公知された方法は全て欠点を有しており、例えば、性能が優秀であっても設置費用がかかったり、設置費用が安くてもAuto Location機能においてタイヤ位置の認識に対する正確度が低下するなどの問題点を抱えていた。

より実質的な例として、LF(low frequency)送信機(transmitter)をそれぞれのタイヤホイール(Wheel)の周りに設け、LF送信機から選択的に特定のタイヤ圧力モニタリング装置に送信される信号と、これに対してTPMSセンサモジュール(Sensor Module)が反応してセンサモジュールから送信されるRF信号とを分析することでタイヤの位置を判別する方法が挙げられる。

前記方法は、タイヤの位置を大変正確に把握することができるという利点を有するが、それぞれホイールの近くまで信号線を連結し、LF送信機を設けなければならないため、複雑である。即ち、システムの設置費用が高くつくという欠点がある。

また他のタイヤ位置の確認方法としては、特許文献1に開示されたように、タイヤの前/後を区分するために通常TPMSセンサモジュールからECU(electronic control unit)に伝達されるRF(radio frequency)信号の強度で判断する方法が挙げられる。例えば、万が一、ECUが車両の前バンパに設けられていると、ECUに伝達されるRF信号の強度が大きい場合には前タイヤと、小さい場合には後タイヤと判断する。

前記RF信号強度で前/後タイヤを区別する方法が有する問題点は、ECUの設置場所に制限があるということである。

より詳細に説明すると、通常、車両は金属材質からなっており、RF信号は、前記車両の金属材質によって歪曲されるが、ECUを前/後バンパではない他の場所に設ける場合、車体によるRF信号歪曲のため、RF信号強度で前/後タイヤを区別する方式は正確度が低いという問題がある。

即ち、ECUの設置場所が自動車両の前/後バンパに制限されると、他の場所に設けることに比べて配線の長さが増加する可能性があり、また防水処理耐衝撃設計などを施す必要がある。これは、システム(System)の設置費用を増加させる問題になる。また、前/後バンパは、車体の他の部分に比べて頻繁に衝撃を受ける可能性のある位置にあるため、ECUがよく故障するという問題がある。

概要

タイヤ位置の判別が容易になり、信頼性を高めることができるとともに、費用を低減することができるタイヤ位置の判別装置及びこれを用いたタイヤ位置の判別方法を提供する。本発明によるタイヤ位置の判別装置100は、複数個のタイヤ121、122、123、124の内部圧力をそれぞれ測定する複数個の圧力測定器140と、複数個の圧力測定器140から路面のカーブによって発生するそれぞれの圧力信号伝送を受けて処理する演算部160と、を含み、演算部160が前記圧力信号の信号値または位相差を互いに比較することでタイヤ121、122、123、124の位置を判別するものである。

目的

本発明は、タイヤ位置の判別が可能であり、位置判別の信頼性が高いタイヤ位置の判別装置及びこれを用いたタイヤ位置の判別方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

複数個のタイヤ内部圧力をそれぞれ測定する複数個の圧力測定器と、前記複数個の圧力測定器から路面のカーブによって発生するそれぞれの圧力信号伝送を受けて処理する演算部と、を含み、前記演算部が前記圧力信号の信号値または位相差を互いに比較することで前記タイヤの位置を判別することを特徴とするタイヤ位置判別装置

請求項2

前記圧力測定器は、TPMSセンサモジュールからなることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ位置の判別装置。

請求項3

前記圧力測定器は、前記圧力を測定する圧力センサと、前記圧力センサの前記圧力信号を送出する送信部と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のタイヤ位置の判別装置。

請求項4

前記演算部は、同一時間における前記圧力信号の類似性を互いに比較することで、前記タイヤの前/後輪の位置を判別することを特徴とする請求項1に記載のタイヤ位置の判別装置。

請求項5

前記演算部は、前記圧力信号を乗じて得た値が正の符号を有する前記圧力信号同士を類似グループグルーピングすることで、前記タイヤの前/後輪の位置を判別することを特徴とする請求項4に記載のタイヤ位置の判別装置。

請求項6

前記演算部は、前記圧力信号を互いに乗じて得た値に対する合計の相対値/絶対値が大きい前記圧力信号同士を類似グループにグルーピングすることで、前記タイヤの前/後輪の位置を判別することを特徴とする請求項4に記載のタイヤ位置の判別装置。

請求項7

前記演算部は、前記タイヤの前/後輪間の時間遅延案して前記圧力信号の類似性を互いに比較することで、前記タイヤの左/右輪の位置を判別することを特徴とする請求項4に記載のタイヤ位置の判別装置。

請求項8

前記演算部は、前記圧力信号のうち少なくとも一つの圧力信号と、車両に設けられた運動センサの信号と、を互いに比較することで、少なくとも一つの前記タイヤの位置を判別し、残りの圧力信号が発生される前記圧力測定器の位置を判別することで、残りの前記タイヤの位置を判別することを特徴とする請求項7に記載のタイヤ位置の判別装置。

請求項9

前記運動センサは、前記タイヤの動きに対応する加速度信号を測定する加速度センサからなることを特徴とする請求項8に記載のタイヤ位置の判別装置。

請求項10

複数個のタイヤの内部圧力を複数個の圧力測定器を用いてそれぞれ測定する圧力測定段階と、前記複数個の圧力測定器で路面のカーブによってそれぞれ発生する圧力信号を収集処理する圧力信号収集処理段階と、演算部が前記圧力信号の大きさまたは位相を互いに比較することで前記タイヤの位置を判別する位置判別段階と、を含むことを特徴とするタイヤ位置の判別方法

請求項11

前記位置判別段階は、前記演算部により、同一時間で前記圧力信号の類似性が高い信号同士を複数個の類似グループにグルーピングするグルーピング段階と、同一時間で前記複数個の類似グループ同士の前/後輪間の時間遅延を比較することで、前記タイヤの前/後輪の位置を判別する前/後判別段階と、を含むことを特徴とする請求項10に記載のタイヤ位置の判別方法。

請求項12

前記グルーピング段階は、前記圧力信号を乗じて得た値が正の符号を有する圧力信号同士を類似グループにグルーピングすることを特徴とする請求項11に記載のタイヤ位置の判別方法。

請求項13

前記グルーピング段階は、前記圧力信号を互いに乗じて得た値に対する合計の相対値/絶対値が大きい圧力信号同士を類似グループにグルーピングすることを特徴とする請求項11に記載のタイヤ位置の判別方法。

請求項14

前記位置判別段階は、前記演算部により、前/後輪間の時間差を勘案して前記圧力信号のうち類似性が高い圧力信号同士を複数の類似グループにグルーピングするグルーピング段階と、前記演算部が前記複数の類似グループと、加速度センサまたは角速度センサの信号と、を比較することで前記タイヤの左/右輪の位置を判別する左/右判別段階と、を含むことを特徴とする請求項11に記載のタイヤ位置の判別方法。

請求項15

前記グルーピング段階は、前記圧力信号を合算して得た値が正の符号を有する圧力信号同士を類似グループにグルーピングすることを特徴とする請求項14に記載のタイヤ位置の判別方法。

請求項16

前記グルーピング段階は、前記圧力信号を互いに乗じて得た値の相対値/絶対値が大きい圧力信号同士を類似グループにグルーピングすることを特徴とする請求項14に記載のタイヤ位置の判別方法。

請求項17

前記位置判別段階は、前記演算部が、前記圧力信号のうち少なくとも一つの圧力信号と、車両に設けられた運動センサの信号と、を比較することで、少なくとも一つのタイヤの位置を判別し、残りの圧力信号が発生される圧力測定器の位置を自動判別することで、残りのタイヤの位置を判別することを特徴とする請求項14に記載のタイヤ位置の判別方法。

請求項18

前記運動センサは、前記タイヤの動きに対応する加速度信号を測定する加速度センサからなることを特徴とする請求項17に記載のタイヤ位置の判別方法。

請求項19

前記圧力測定器は、TPMSセンサモジュールからなることを特徴とする請求項10に記載のタイヤ位置の判別方法。

請求項20

複数個のタイヤの内部圧力を複数個の圧力測定器を用いてそれぞれ測定する圧力測定段階と、前記複数個の圧力測定器で路面のカーブによってそれぞれ発生する圧力信号を収集処理する圧力信号収集処理段階と、同一時間で、演算部が前記圧力信号の大きさまたは位相を互いに比較することで、前記圧力信号間の類似性が高い信号同士を前記タイヤの前輪または後輪の位置に区分し、前/後輪間の時間差の間で、前記演算部が前記圧力信号の大きさまたは位相を互いに比較することで、前記圧力信号間の類似性が高い信号同士を前記タイヤの左輪または右輪の位置に区分するグルーピング段階と、前記圧力信号のうち少なくとも一つの圧力信号と、車両に設けられた運動センサの信号とを比較することで、少なくとも一つのタイヤの位置を判別し、残りの圧力信号の位置を自動判別する位置判別段階と、を含むことを特徴とするタイヤ位置の判別方法。

技術分野

0001

本発明は、タイヤ位置判別装置及びこれを用いたタイヤ位置の判別方法に関する。

背景技術

0002

タイヤ圧力モニタリング装置TPMS;Tire Pressure Monitoring System)において、タイヤの位置を自動区別するAuto Location(自動車のタイヤ位置の確認)機能に対する要求が増加している。これはタイヤの圧力が正常レベルから離脱した場合、どの位置のタイヤが正常圧力から離脱したかを運転者に知らせることができるためである。

0003

これに関して、Auto Location機能をTPMSに搭載するための多くの方法が導き出されており、一部は実際にTPMSに適用されている。

0004

しかし、従来公知された方法は全て欠点を有しており、例えば、性能が優秀であっても設置費用がかかったり、設置費用が安くてもAuto Location機能においてタイヤ位置の認識に対する正確度が低下するなどの問題点を抱えていた。

0005

より実質的な例として、LF(low frequency)送信機(transmitter)をそれぞれのタイヤホイール(Wheel)の周りに設け、LF送信機から選択的に特定のタイヤ圧力モニタリング装置に送信される信号と、これに対してTPMSセンサモジュール(Sensor Module)が反応してセンサモジュールから送信されるRF信号とを分析することでタイヤの位置を判別する方法が挙げられる。

0006

前記方法は、タイヤの位置を大変正確に把握することができるという利点を有するが、それぞれホイールの近くまで信号線を連結し、LF送信機を設けなければならないため、複雑である。即ち、システムの設置費用が高くつくという欠点がある。

0007

また他のタイヤ位置の確認方法としては、特許文献1に開示されたように、タイヤの前/後を区分するために通常TPMSセンサモジュールからECU(electronic control unit)に伝達されるRF(radio frequency)信号の強度で判断する方法が挙げられる。例えば、万が一、ECUが車両の前バンパに設けられていると、ECUに伝達されるRF信号の強度が大きい場合には前タイヤと、小さい場合には後タイヤと判断する。

0008

前記RF信号強度で前/後タイヤを区別する方法が有する問題点は、ECUの設置場所に制限があるということである。

0009

より詳細に説明すると、通常、車両は金属材質からなっており、RF信号は、前記車両の金属材質によって歪曲されるが、ECUを前/後バンパではない他の場所に設ける場合、車体によるRF信号歪曲のため、RF信号強度で前/後タイヤを区別する方式は正確度が低いという問題がある。

0010

即ち、ECUの設置場所が自動車両の前/後バンパに制限されると、他の場所に設けることに比べて配線の長さが増加する可能性があり、また防水処理耐衝撃設計などを施す必要がある。これは、システム(System)の設置費用を増加させる問題になる。また、前/後バンパは、車体の他の部分に比べて頻繁に衝撃を受ける可能性のある位置にあるため、ECUがよく故障するという問題がある。

先行技術

0011

米国特許第6725712号明細書

発明が解決しようとする課題

0012

本発明は、タイヤ位置の判別が可能であり、位置判別信頼性が高いタイヤ位置の判別装置及びこれを用いたタイヤ位置の判別方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置は、複数個のタイヤの内部圧力をそれぞれ測定する複数個の圧力測定器と、前記複数個の圧力測定器から路面のカーブによって発生するそれぞれの圧力信号伝送を受けて処理する演算部と、を含み、前記演算部が前記圧力信号の信号値または位相差を互いに比較することで前記タイヤの位置を判別するものである。

0014

また、一実施例によるタイヤ位置の判別装置において、前記圧力測定器は、TPMSセンサモジュールからなることが好ましい。

0015

また、一実施例によるタイヤ位置の判別装置において、前記圧力測定器は、前記圧力を測定する圧力センサと、前記圧力センサの前記圧力信号を送出する送信部と、を含むことが好ましい。

0016

また、一実施例によるタイヤ位置の判別装置において、前記演算部は、同一時間における前記圧力信号の類似性を互いに比較することで、前記タイヤの前/後輪の位置を判別することが好ましい。

0017

また、一実施例によるタイヤ位置の判別装置において、前記演算部は、前記圧力信号を乗じて得た値が正の符号を有する前記圧力信号同士を類似グループグルーピングすることで、前記タイヤの前/後輪の位置を判別することが好ましい。

0018

また、一実施例によるタイヤ位置の判別装置において、前記演算部は、前記圧力信号を互いに乗じて得た値に対する合計の相対値/絶対値が大きい前記圧力信号同士を類似グループにグルーピングすることで、前記タイヤの前/後輪の位置を判別することが好ましい。

0019

また、一実施例によるタイヤ位置の判別装置において、前記演算部は、前記タイヤの前/後輪間の時間遅延案して前記圧力信号の類似性を互いに比較することで、前記タイヤの左/右輪の位置を判別することが好ましい。

0020

また、一実施例によるタイヤ位置の判別装置において、前記演算部は、前記圧力信号のうち少なくとも一つの圧力信号と、車両に設けられた運動センサの信号と、を互いに比較することで、少なくとも一つの前記タイヤの位置を判別し、残りの圧力信号が発生される前記圧力測定器の位置を判別することで、残りの前記タイヤの位置を判別することが好ましい。

0021

また、一実施例によるタイヤ位置の判別装置において、前記運動センサは、前記タイヤの動きに対応する加速度信号を測定する加速度センサからなることが好ましい。

0022

一方、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法は、複数個のタイヤの内部圧力を複数個の圧力測定器を用いてそれぞれ測定する圧力測定段階と、前記複数個の圧力測定器で路面のカーブによってそれぞれ発生する圧力信号を収集処理する圧力信号収集処理段階と、演算部が前記圧力信号の大きさまたは位相を互いに比較することで前記タイヤの位置を判別する位置判別段階と、を含むものである。

0023

また、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法において、前記位置判別段階は、前記演算部により、同一時間で前記圧力信号の類似性が高い信号同士を複数個の類似グループにグルーピングするグルーピング段階と、同一時間で前記複数個の類似グループ同士の前/後輪間の時間遅延を比較することで、前記タイヤの前/後輪の位置を判別する前/後判別段階と、を含むことが好ましい。

0024

また、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法において、前記グルーピング段階は、前記圧力信号を乗じて得た値が正の符号を有する圧力信号同士を類似グループにグルーピングすることが好ましい。

0025

また、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法において、前記グルーピング段階は、前記圧力信号を互いに乗じて得た値に対する合計の相対値/絶対値が大きい圧力信号同士を類似グループにグルーピングすることが好ましい。

0026

また、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法において、前記位置判別段階は、前記演算部により、前/後輪間の時間差を勘案して前記圧力信号のうち類似性が高い圧力信号同士を複数の類似グループにグルーピングするグルーピング段階と、前記演算部が前記複数の類似グループと、加速度センサまたは角速度センサの信号と、を比較することで前記タイヤの左/右輪の位置を判別する左/右判別段階と、を含むことが好ましい。

0027

また、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法において、前記グルーピング段階は、前記圧力信号を合算して得た値が正の符号を有する圧力信号同士を類似グループにグルーピングすることが好ましい。

0028

また、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法において、前記グルーピング段階は、前記圧力信号を互いに乗じて得た値の相対値/絶対値が大きい圧力信号同士を類似グループにグルーピングすることが好ましい。

0029

また、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法において、前記位置判別段階は、前記演算部が、前記圧力信号のうち少なくとも一つの圧力信号と、車両に設けられた運動センサの信号と、を比較することで、少なくとも一つのタイヤの位置を判別し、残りの圧力信号が発生される圧力測定器の位置を自動判別することで、残りのタイヤの位置を判別することが好ましい。

0030

また、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法において、前記運動センサは、前記タイヤの動きに対応する加速度信号を測定する加速度センサからなることが好ましい。

0031

また、一実施例によるタイヤ位置の判別方法において、前記圧力測定器は、TPMSセンサモジュールからなることが好ましい。

0032

一方、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法は、複数個のタイヤの内部圧力を複数個の圧力測定器を用いてそれぞれ測定する圧力測定段階と、前記複数個の圧力測定器で路面のカーブによってそれぞれ発生する圧力信号を収集処理する圧力信号収集処理段階と、同一時間で、演算部が前記圧力信号の大きさまたは位相を互いに比較することで、前記圧力信号間の類似性が高い信号同士を前記タイヤの前輪または後輪の位置に区分し、前/後輪間の時間差の間で、前記演算部が前記圧力信号の大きさまたは位相を互いに比較することで、前記圧力信号間の類似性が高い信号同士を前記タイヤの左輪または右輪の位置に区分するグルーピング段階と、前記圧力信号のうち少なくとも一つの圧力信号と、車両に設けられた運動センサの信号とを比較することで、少なくとも一つのタイヤの位置を判別し、残りの圧力信号の位置を自動判別する位置判別段階と、を含むものである。

発明の効果

0033

本発明によると、タイヤ位置の判別が容易になり、信頼性を高めることができる。

0034

また、本発明によると、タイヤ位置を判別するための別途の装置を使用しないため、費用を低減することができる。

図面の簡単な説明

0035

本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置を示す構成図である。
本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置の圧力測定器を示す構成図である。
本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置における圧力測定器を示す断面図である。
本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置を用いたタイヤ位置の判別方法の概略的な概念図である。
本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置を用いたタイヤ位置の判別方法を説明するための信号を示すグラフである。
本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置を用いたタイヤ位置の判別方法における車両の走行時の各タイヤの圧力変化を示すグラフである。
本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法を示すフローチャートである。
本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法における位置判別段階を示すフローチャートである。
本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法において圧力信号間に類似性が高い場合を示すグラフである。
本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法において圧力信号間に類似性が低い場合を示すグラフである。

実施例

0036

本発明の目的、特定の利点及び新規の特徴は、添付図面による以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第1」、「第2」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって制限されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。

0037

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

0038

図1は、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置を示す構成図である。

0039

図1を参照すると、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置100は、圧力測定器140と、圧力測定器140で検出された圧力信号を判別する演算部160と、を含み、タイヤ121、122、123、124の位置を判別するものである。

0040

図2は、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置の圧力測定器を示す構成図であり、図3は、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置で圧力測定器を示す断面図である。また、図4は、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置を用いたタイヤ位置の判別方法の概略的な概念図である。

0041

以下、図1から図6を参照して、本発明の一実施例であるタイヤ位置の判別装置100について、より詳細に説明する。

0042

先ず、図1及び図4を参照すると、圧力測定器140は、車両110に装着された複数個のタイヤ121、122、123、124の内部圧力をそれぞれ測定する。

0043

ここで、タイヤ121、122、123、124は、車両110の車体に複数個が装着され、例えば、車両110の前、後、左、右にそれぞれ装着することができる。

0044

また、圧力測定器140は、複数個のタイヤ121、122、123、124に対応するために複数個が備えられ、複数個のタイヤ121、122、123、124にそれぞれ設けられる。この際、図2を参照すると、タイヤ121は、ホイール130をカバーし、圧力測定器140がホイール130に装着される。しかし、本発明の一実施例による圧力測定器140の測定位置は、必ずしもこれに限定されるものではない。

0045

なお、図1及び図4を参照すると、圧力測定器140は、車両110の前、後及び左、右に位置したタイヤ121、122、123、124の内部空気圧力をそれぞれ測定する。この際、圧力測定器140は、車両の走行時に路面Rのカーブによって各タイヤ121、122、123、124の内部圧力の変化をそれぞれ測定することができる。

0046

また、図3を参照すると、圧力測定器140は、タイヤ121、122、123、124の内部空気圧力を測定する圧力センサ143と、圧力センサ143の圧力信号を送出する送信部144と、を含むTPMSセンサモジュールからなるものである。この際、送信部144は、圧力信号を送出するアンテナを含むことが好ましい。

0047

また、圧力測定器140は、圧力センサ143の測定値を送信部144を介して圧力信号に送出されるように制御する回路部142と、回路部142を収束するケース141と、をさらに含むことができる。この際、回路部142は、回路基板142aと、回路基板142aに設けられる回路部品143bと、回路基板142aに電気的に連結された電池142cと、を含む。

0048

しかし、本発明の一実施例による圧力測定器140の構成は、必ずしもこれに限定されるものではない。

0049

図1を参照すると、演算部160は、圧力測定器140から圧力信号の伝送を受けて処理する。ここで、演算部160は、圧力測定器140の送信部144から送出される圧力信号を受信する受信部(不図示)を含む。

0050

なお、演算部160は、前、後及び左、右のタイヤ121、122、123、124にそれぞれ装着された複数個の圧力測定器140から伝送されるそれぞれの圧力信号を収集して処理する。

0051

また、演算部160は、収集された圧力信号の大きさまたは位相を比較してタイヤ121、122、123、124の位置を判別する。

0052

この際、演算部160は、圧力信号の類似性が高い信号同士をグルーピングする。ここで、図1及び図4を参照すると、車両の走行中に発生する複数個のタイヤ121、122、123、124にそれぞれ装着された圧力測定器140の圧力信号は、前方に位置したタイヤ121、122の圧力信号と、後方に位置したタイヤ123、124の圧力信号が互いに高い類似性を有する。そのため、演算部160によって前方の左、右のタイヤ121、122に装着された圧力測定器140から発生する圧力信号がグルーピングされ、後方の左、右のタイヤ123、124に装着された圧力測定器140から発生する圧力信号が互いに類似グループにグルーピングされる。

0053

図5は、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置を用いたタイヤ位置の判別方法を説明するための信号を示すグラフである。

0054

図5を参照すると、車両の走行時に路面のカーブによって前方に位置したタイヤ121、122と、後方に位置したタイヤ123、124との空気圧力が類似することが分かる。これにより、前方に位置した左側のタイヤ121の圧力信号P1と、前方に位置した右側のタイヤ122の圧力信号P2は、同一時間に対して同一の位相を有する確率が高い。また、後方に位置した左側のタイヤ123の圧力信号P3と、後方に位置した右側のタイヤ124の圧力信号P4とが同一時間に対して同一の位相を有する確率が高いため、信号波形の類似性が大きくなる可能性がある。

0055

より詳細に説明すると、それぞれのタイヤ121、122、123、124に位置した圧力測定器140から収集された信号の増分値を用いて圧力信号を比較することができる。

0056

この際、それぞれの時間区間に対して互いに乗じて得た値が、正の符号を有する場合は信号間の類似性が高いと判断することができ、負の符号を有する場合は信号間の類似性が低いと判断することができる。

0057

例えば、圧力信号P1と圧力信号P2の値が同一の位相を有することによって信号間の位相差の類似性が高いと同一の符号値を示す確率が高く、これにより互いに乗じた値が正の符号を有する。

0058

また、圧力信号P1と圧力信号P3の値が互いに異なる位相を有することによって信号間の位相差の類似性が低いと一致しない符号値を示す確率が高く、これにより互いに乗じた値が負の符号を有する。

0059

一方、それぞれの時間区間に対して互いに合算して得た値の相対値/絶対値が、大きいほど信号間の類似性が高いと判断することができ、前記相対値/絶対値が小さいほど信号間の類似性が低いと判断することができる。

0060

例えば、圧力信号P1と圧力信号P2の値が同一の位相を有することによって信号間の位相差の類似性が高いと同一の符号値を示す確率が高く、これにより互いに合算した値の相対値/絶対値が大きくなる。また、圧力信号P1と圧力信号P3の値が互いに異なる位相を有することによって信号間の位相差の類似性が低いため、一致しない符号値を示す確率が高く、これにより互いに合算した値の相対値/絶対値が小さくなる。

0061

従って、前方に位置したタイヤ121、122の圧力信号P1及びP2は、類似グループにグルーピングされ、後方に位置したタイヤ123、124の圧力信号P3及びP4は、類似グループにグルーピングされる。

0062

一方、前、後タイヤ間の時間遅延を考慮して、圧力信号P1と、圧力信号P3及びP4とを比較すると、左側に位置したタイヤ121、123の圧力信号P1とP3との間に類似性が、前方左側のタイヤ121の圧力信号P1と後方右側タイヤ124の圧力信号P4との間の類似性より高く出力される。

0063

これにより、圧力信号P1とP3が、左右区別のためのグループにグルーピングされ、圧力信号P2とP4が、左右区別のための他のグループにグルーピングされる。

0064

グルーピング段階において、圧力信号P1とP2、P3とP4は、同一の車両の前方に位置する前輪または車両の後方に位置する後輪の位置で区分されており、圧力信号P1とP3、P2とP4は、同一の車両の左側に位置する左輪または車両の右側に位置する右輪の位置で区分されているため、圧力信号P1、P2、P3、P4のうち何れか一つの圧力信号だけでも車両に設けられた運動センサの運動信号と比較して位置判別が可能になれば、残りの圧力信号は、自動に位置判別が可能になる。

0065

この際、圧力信号と、車両の車両周りに設けられた運動センサの信号とを比較することで、特定の位置を判別することができる。ここで、運動センサは、例えば、垂直方向加速度センサであることが好ましい。

0066

また、垂直方向加速度センサは、車両の左右側それぞれに装着されており、車両の垂直振動による荷重変化は、タイヤ121、122、123、124の圧力変化においても類似性を有するため、タイヤ圧力と垂直方向の加速度センサの信号を比較すると、類似性の比較により、左右圧力信号のうち何れかが、左側信号または右側信号であるかを判別することができる。

0067

上述した車両内に設けられた運動センサを用いる方法は、タイヤ121、122、123、124の圧力の左側または右側を判別するためのいくつかの例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。

0068

また、図4及び図5を参照して、圧力信号P1及びP2グループと、圧力信号P3及びP4グループとの間の時間遅延+tと−tを考慮して信号の類似性を分析すると、時間遅延tの符号と信号類似性の値を把握することにより、タイヤ121、122、123、124の前/後位置を判別することができる。

0069

ここで、前方に位置した左、右側のタイヤ121、122の圧力信号P1及びP2のグループより、後方に位置した左、右側のタイヤ123、124の圧力信号P3及びP4のグループの時間遅延がtほど生じることが分かる。

0070

その結果、圧力信号P1及びP2グループが前方に位置したタイヤ121、122で発生し、圧力信号P3及びP4グループが後方に位置したタイヤ123、124で発生することを判別することができる。

0071

前記のような本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置100は、TPMSにおいて多数のタイヤ121、122、123、124にそれぞれ装着された圧力測定器140から発生する圧力信号の大きさまたは位相を用いて各タイヤ121、122、123、124の位置を容易に判別することができ、位置判別の信頼性を高くすることができる。

0072

また、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置100は、TPMSにおいてタイヤ121、122、123、124の位置判別のための別途の装置を使用せずにタイヤ121、122、123、124の位置を判別することができる。

0073

図6は、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法におけるタイヤの圧力変化を示すグラフである。

0074

ここで、図6は、図4に図示された前/後タイヤの間の間隔であるsが2.6mである車両が30km/hまたは60km/mで走行した際に測定した路面のカーブによる各タイヤの圧力信号P1、P2、P3、P4の圧力変化の傾向を示すものである。この際、前/後タイヤ間の時間差は、312mmsecまたは156mmsecである。

0075

図6に図示されたように、同一の時間に対しては圧力信号P1とP2が類似した位相差を示し、圧力信号P3とP4が類似した位相差を示すことが分かる。

0076

従って、車両の前方に位置したタイヤの圧力信号P1とP2が互いに類似した圧力変化を示し、車両の後方に位置したタイヤの圧力信号P3とP4が互いに類似した圧力信号を示すことが分かる。

0077

図7は、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法を示すフローチャートである。

0078

図7を参照すると、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法は、圧力測定段階(S10)と、圧力信号収集処理段階(S20)と、位置判別段階(S30)と、を含む。

0079

本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法は、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別装置100に対するタイヤ位置の判別方法に関し、同一の構成に対しては同一の図面符号を記載し、重複する説明はなるべく省略する。

0080

以下、図1から図11を参照して、タイヤ位置の判別方法である本発明の一実施例についてより詳細に説明する。

0081

先ず、図1及び図7を参照すると、圧力測定段階(S10)は、車両110に装着された複数個のタイヤ121、122、123、124の内部圧力をそれぞれ圧力測定器140を用いて測定する。

0082

ここで、タイヤ121、122、123、124は、車両110の車体に複数個が装着され、例えば、車両110の前、後及び左、右にそれぞれ装着することができる。

0083

また、図1及び図3を参照すると、圧力測定器140は、複数個が備えられ、それぞれ複数個のタイヤ121、122、123、124に設けられる。ここで、タイヤ121、122、123、124は、ホイール130を含む。

0084

この際、圧力測定器140は、車両110の前、後及び左、右に位置したタイヤ121、122、123、124の内部空気圧力をそれぞれ測定する。ここで、車両の走行時に路面Rのカーブによって、各タイヤ121、122、123、124の内部圧力が変化する。

0085

なお、圧力測定器140は、圧力を測定する圧力センサ143と、圧力センサ143の圧力信号を送出する送信部144と、を含むTPMSセンサモジュールからなることが好ましい。

0086

図1及び図7を参照すると、圧力信号収集処理段階(S20)は、圧力測定器140から圧力信号の伝送を受けて演算部160で演算処理する。

0087

ここで、図3を参照すると、演算部160は、圧力測定器140の送信部144から送出される圧力信号を受信する受信部(不図示)を含む。

0088

また、図1を参照すると、演算部160は、前、後及び左、右のタイヤ121、122、123、124にそれぞれ装着された複数個の圧力測定器140から送信されるそれぞれの圧力信号を収集して処理する。

0089

図1及び図7を参照すると、位置判別段階(S30)は、収集された圧力信号の大きさまたは位相を演算部160で比較してタイヤ121、122、123、124の位置を判別する。

0090

なお、位置判別段階(S30)は、前/後グルーピング段階と、前/後(位置)判別段階とを含む。また、位置判別段階(S30)は、左/右グルーピング段階と、第1左/右(位置)判別段階とをさらに含む。

0091

図8は、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法における位置判別段階を示すフローチャートである。

0092

先ず、図8を参照すると、前/後グルーピング段階(S32)において、演算部160が圧力信号のうち類似性が高い圧力信号同士をグルーピングする。ここで、車両の走行中に発生する複数個のタイヤ121、122、123、124の圧力は、前方に位置したタイヤ121、122と、後方に位置したタイヤ123、124との圧力が互いに高い類似性を有する。これにより、前方の左、右のタイヤ121、122に位置した圧力測定器140で発生する圧力信号がグルーピングされ、後方の左、右のタイヤ123、124に位置した圧力測定器140で発生する圧力信号が互いにグルーピングされる。

0093

即ち、前方に位置した左側タイヤ121の圧力信号P1と、右側タイヤ122の圧力信号P2は、同一時間に対して同一の位相を有する確率が高い。また、後方に位置した左側タイヤ123の圧力信号P3と、右側タイヤ124の圧力信号P4が同一時間に対して同一の位相を有する確率が高いため、信号波形の類似性が大きい可能性がある。

0094

より詳細に説明すると、それぞれのタイヤ121、122、123、124に位置した圧力測定器140から収集された圧力信号の値を比較して、類似性が高い圧力信号同士をグルーピング(grouping)することができる。

0095

先ず、図6を参照すると、信号の類似性を判断する一つの方法として、それぞれの時間区間に対して圧力信号を互いに乗じて得た値が、正の符号を有する場合には信号間の類似性が高いと、負の符号を有する場合には信号間の類似性が低いと判断する方法が示されている。

0096

例えば、圧力信号P1と圧力信号P2の値が同一の位相を有することによって、信号間の位相差の類似性が高くなる。従って、圧力信号P1と圧力信号P2の値が同一の符号値を示す確率が高く、これにより圧力信号P1と圧力信号P2を互いに乗じた値が正の符号を有する確率が高くなる。

0097

また、圧力信号P1と圧力信号P3の値が互いに異なる位相を有することによって、信号間の位相差の類似性が低くなる。従って、圧力信号P1と圧力信号P3の値が一致しない符号値を示す確率が高く、これにより圧力信号P1と圧力信号P3を互いに乗じた値が負の符号を有する確率が高い。

0098

これにより、それぞれの時間区間に対して圧力信号を互いに乗じて得た値の符号を判別することで、圧力信号P1、P2、P3及びP4において類似性を示す圧力信号同士をグルーピングすることができる。

0099

なお、信号の類似性を判断する他の方法として、それぞれの時間区間に対して圧力信号を互いに合算して得た値の相対値/絶対値が大きいほど信号間の類似性が高いと、相対値/絶対値が小さいほど信号間の類似性が低いと判断する方法がある。

0100

例えば、圧力信号P1と圧力信号P2の値が同一の位相を有することによって、信号間の位相差の類似性が高くなる。従って、圧力信号P1と圧力信号P2の値が同一の符号値を示す確率が高く、これによりP1と圧力信号P2を互いに合算した値の相対値/絶対値が大きくなる。

0101

また、圧力信号P1と圧力信号P3の値が互いに異なる位相を有することによって、信号間の位相差の類似性が低くなる。従って、P1と圧力信号P3の値が一致しない符号値を示す確率が高く、これによりP1と圧力信号P3の互いに合算した値の相対値/絶対値が小さくなる。

0102

従って、それぞれの時間区間に対して圧力信号を互いに合算して得た値の相対値/絶対値を判別することで、圧力信号P1、P2、P3及びP4で類似性を示す圧力信号同士をグルーピングすることができる。

0103

図9は、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法において圧力信号間に類似性が高い場合を示すグラフであり、図10は、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法において圧力信号間に類似性が低い場合を示すグラフである。

0104

また、図9及び図10を参照すると、信号の類似性を判断するまた他の方法として、圧力信号間の類似性を分析するために、下記の式(1)を利用することができる。ここで、比較される二つの圧力信号のうち一つの圧力信号をa、残りの圧力信号をb、全体または一部時間区間に対する圧力信号数をNとすると、圧力信号a(a1、a2、a3、a4、…)、b(b1、b2、b3、b4、…)に対する相互相関係数rは、次の式(1)を利用して求めることができる。

0105

0106

前記の式(1)は、平均値を基準に各信号の増分値を求め、前記増分値を時間区間に対する合計により信号間の類似性を判別することができる。

0107

また、信号間の類似性が高い場合、図7を参照すると、各信号(a1、a2、a3、a4、…)、(b1、b2、b3、b4、…)の増分値の符号が互いに同一である値同士を乗じた値がほとんどを占めるため、合計の値はますます大きくなり、この結果の全体時間区間に対する合計を求めると、その値は1に近くなる。この際、相互相関係数rは1に収束する。

0108

ここで、図1を参照すると、例えば、圧力信号P1とP2は、車両の前方側に位置したタイヤ121、122に装着された圧力測定器140から発生し、互いに高い類似性を有する可能性があるため、圧力信号P1とP2の相互相関係数rは1に収束する。また、例えば、圧力信号P3とP4は車両の後方側に位置したタイヤ123、124に装着された圧力測定器140から発生し、互いに高い類似性を有する可能性があるため、圧力信号P1とP2の相互相関係数rは1に収束する。

0109

一方、信号間の類似性が低い場合、図8を参照すると、各信号(a1、a2、a3、a4、…)、(b1、b2、b3、b4、…)の増分値の符号が同一である値同士を乗じた値と、符号が異なる値同士を乗じた値が互いに交ざるため、この結果の全体時間区間に対する合計を求めると、その値は0に近くなる。この際、相互相関係数rは0に収束する。

0110

ここで、図1を参照すると、例えば、圧力信号P1とP3は車両の左側に位置したタイヤ121、123に装着された圧力測定器140から発生し、互いに低い類似性を有する可能性があるため、圧力信号P1とP2の相互相関係数rは0に収束する。また、例えば、圧力信号P2とP4は、車両の右側に位置したタイヤ122、124に装着された圧力測定器140から発生し、互いに高い類似性を有する可能性があるため、圧力信号P1とP2の相互相関係数rは0に収束する。

0111

従って、前記の式(1)を用いて求められた相互相関係数rの信号間の類似性を判別することで、圧力信号P1、P2、P3及びP4において類似性を示す圧力信号同士をグルーピングすることができる。

0112

その結果、前方に位置した左、右側のタイヤ121、122の圧力信号P1及び圧力信号P2は類似グループにグルーピングされ、後方に位置した左、右側のタイヤ123、124の圧力信号P3及び圧力信号P4は類似グループにグルーピングされる。

0113

図1及び図8を参照すると、前/後判別段階(S33)は、類似グループにグルーピングされた圧力信号P1及びP2グループと、圧力信号P3及びP4グループとの前/後位置を判別する。

0114

先ず、図1図4及び図6を参照すると、圧力信号P1とP3、圧力信号P1とP4、圧力信号P2とP3、圧力信号P2とP4の間に時間遅延+tと−tを考慮して信号の類似性を分析すると、特定組合せで類似性が大きく出力されることが分かる。

0115

ここで、時間遅延tは、車両の速度をvとし、前/後タイヤ間の間隔をsとすると、以下の式(3)で求めることができる。

0116

0117

この際、前記式(3)から時間遅延tの符号と信号類似性の値を把握すると、各タイヤ121、122、123、124の前/後位置を判別することができる。

0118

また、前方に位置した左、右側のタイヤ121、122の圧力信号P1及びP2の類似グループより、後方に位置した左、右側のタイヤ123、124の圧力信号P3及びP4の類似グループの時間遅延がtほど生じ、圧力信号P1及びP2類似グループが前方に位置し、圧力信号P3及びP4類似グループが後方に位置することを判別することができる。

0119

図1及び図8を参照すると、左/右グルーピング段階(S34)は、前記演算部により時間遅延を勘案して同一位置条件で、圧力信号P1と、圧力信号P3及びP4とを比較すると、左側のタイヤ121、123に位置した圧力測定器140で発生する圧力信号P1とP3との間の類似性が、右側のタイヤ122、124に位置した圧力測定器140で発生する圧力信号P1とP4との間の類似性より高く出力される。

0120

ここで、車両110の後方に位置したタイヤ123、124の圧力信号P3とP4で時間遅延される程度を勘案すると、前方左側に位置したタイヤ121と後方左側に位置したタイヤ123がそれぞれ同一の位置に位置した際に各タイヤ121、123の空気圧力をそれぞれ測定することができ、前方右側に位置したタイヤ122と後方右側に位置したタイヤ124がそれぞれ同一の位置に位置した際に各タイヤ122、124の空気圧力を測定することができる。

0121

これにより、車両110の左側に位置したタイヤ121、123の圧力信号P1とP3が類似した信号変化を示す可能性が大きくなり、圧力信号P1、P3が左右を区別するための類似グループにグルーピングされる。

0122

なお、車両110の右側に位置したタイヤ122、124の圧力信号P2とP4が類似した信号変化を示す可能性が大きくなり、圧力信号P2、P4が左右を区別するための類似グループにグルーピングされる。

0123

ここで、信号の類似性を判断するより具体的な方法は、前/後グルーピング段階(S32)に記載した類似性判断方法と同一の方法で判断することができるため、重複する説明は省略する。

0124

第1左/右判別段階(S35)は、タイヤ121、122、123、124に装着された圧力測定器140の圧力信号P1及びP3グループと、圧力信号P2及びP4グループの左/右発生位置を判別する。

0125

この際、圧力信号と、車両に設けられた運動センサG1、G2の信号とを比較することで左、右位置を判別するが、運動センサG1、G2は、例えば、垂直方向加速度センサであることが好ましい。

0126

ここで、垂直方向加速度センサは、車両の左、右側それぞれに装着され、加速度信号を発生する。この際、車両の垂直振動による荷重変化はタイヤ121、122、123、124の圧力変化間にも類似性があるため、タイヤ圧力信号と垂直方向加速度センサの加速度信号とを比較すると、類似性比較により左右圧力信号のうちいずれが左側または右側信号であるかを判別する。

0127

その結果、加速度信号と圧力信号P1及びP3グループと、圧力信号P2及びP4グループとを比較して、各圧力測定器140で発生する圧力信号の左、右発生位置を判別することで、各圧力測定器140が装着された左、右側に位置したタイヤ121、122、123、124の位置を判別することができる。

0128

また、圧力信号P1及びP3グループまたは圧力信号P2及びP4グループのうち一つのグループの左、右を判別をすると、残りのものは自動に左、右が判別される。

0129

前記のような本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法は、TPMSにおいて多数のタイヤ121、122、123、124にそれぞれ装着された圧力測定器140から発生する圧力信号の大きさまたは位相を用いて各タイヤ121、122、123、124の位置を容易に判別することができ、位置判別の信頼性を高めることができる。

0130

また、本発明の一実施例によるタイヤ位置の判別方法は、TPMSにおいてタイヤ121、122、123、124の位置判別のための別途の装置を使用せずにタイヤ121、122、123、124の位置を判別することができる。

0131

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに制限されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。

0132

本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。

0133

本発明は、タイヤ位置の判別装置及びこれを用いたタイヤ位置の判別方法に適用可能である。

0134

100タイヤ位置の判別装置
110 車両
121、122、123、124 タイヤ
130ホイール
140圧力測定器
141ケース
142回路部
142a回路基板
142c電池
143圧力センサ
143b回路部品
144 送信部
160演算部
R 路面

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