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1、(10)申请公布号 CN 104105607 A (43)申请公布日 2014.10.15 C N 1 0 4 1 0 5 6 0 7 A (21)申请号 201380008232.5 (22)申请日 2013.02.05 2012-024125 2012.02.07 JP B60C 23/04(2006.01) (71)申请人株式会社电装 地址日本爱知县 (72)发明人关泽高俊 森雅士 冈田则昭 渡部宣哉 (74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人朱胜 陈炜 (54) 发明名称 车轮位置检测器以及具有该车轮位置检测器 的轮胎充气压力检测器 (57) 摘要 在一种用。
2、于车辆(1)的车轮位置检测器中， 当发射器(2)的角度达到发射角度时，每个车轮 (5a-5d)上的发射器(2)重复地发射包含标识信 息的数据帧。用于接收帧的接收器(3)被安装在 车辆(1)的本体(6)上并且基于帧来执行车轮位 置检测以指定帧所发射自的目标车轮(5a-5d)。 接收器(3)当接收到帧时获取随着相应车轮 (5a-5d)旋转的齿轮(12a-12d)的齿位置。接收 器(3)基于齿位置出现的频率来指定目标车轮 (5a-5d)。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.08.06 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/000615 2013.0。
3、2.05 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/118486 EN 2013.08.15 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书11页 附图7页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书11页 附图7页 (10)申请公布号 CN 104105607 A CN 104105607 A 1/2页 2 1.一种用于车辆(1)的车轮位置检测器，所述车辆(1)包括本体(6)和安装在所述本 体(6)上的多个车轮(5a-5d)，每个车轮(5a-5d)装备有轮胎，所述车轮位置检测器包括： 多个发射器(2)，每个发射器(2)安装在相应车轮(5a-5d)。
4、上并且具有唯一标识信息， 每个发射器(2)包括第一控制部(23)，所述第一控制部(23)用于生成并且发射包含所述唯 一标识信息的数据帧； 接收器(3)，所述接收器(3)安装在所述车辆(1)的本体(6)上并且包括第二控制部 (33)和接收天线(31)，所述第二控制部(33)被配置成每次经由所述接收天线(31)从所述 多个发射器(2)中的一个发射器接收帧，所述第二控制部(33)被配置成基于所述帧执行车 轮位置检测以指定所述多个车轮(5a-5d)中的安装有所述多个发射器(2)中的所述一个发 射器的一个车轮，所述第二控制部(33)被配置成存储所述多个车轮(5a-5d)中的所述一个 车轮与所述多个发射器。
5、(2)中的所述一个发射器的唯一标识信息之间的关系；以及 多个车轮速度传感器(11a-11d)，每个车轮速度传感器(11a-11d)设置有随着所述相 应车轮(5a-5d)旋转的齿轮(12a-12d)，所述齿轮(12a-12d)包括具有导电性的多个齿和 沿着所述齿轮(12a-12d)的外周与所述多个齿交替地布置的多个中间部分，使得所述齿轮 (12a-12d)的磁阻沿着所述外周改变，每个车轮速度传感器(11a-11d)被配置成输出指示 所述多个齿中的每个齿的通过的齿检测信号，其中 每个发射器(2)还包括加速度传感器(22)，所述加速度传感器(22)被配置成输出加速 度检测信号，所述加速度检测信号指示。
6、具有随着所述相应车轮(5a-5d)的旋转而变化的重 力加速度分量的加速度， 所述第一控制部(23)基于来自所述加速度传感器(22)的所述加速度检测信号的重力 加速度分量来检测所述发射器(2)的角度， 所述发射器(2)与所述相应车轮(5a-5d)的中心轴形成角度并且在所述相应车轮 (5a-5d)的周界上形成预定参考零点， 每当所述发射器(2)的所述角度达到发射角度时所述第一控制部(23)重复地发射所 述帧， 当所述接收器(3)接收到所述帧时，所述第二控制部(33)基于来自所述车轮速度传感 器(11a-11d)的所述齿检测信号来获取所述齿轮(12a-12d)的齿位置， 所述齿位置指示所述齿轮(12。
7、a-12d)的边数或齿数， 所述第二控制部(33)累计针对每个车轮(5a-5d)和每个标识信息所获取的齿位置的 数据， 所述第二控制部(33)对高于预定阈值的边数或齿数的数量进行计数，以及 所述第二控制部(33)基于所计数的数量以及基于所计数的数量是否增加来执行所述 车轮位置检测。 2.根据权利要求1所述的车轮位置检测器，其中， 当预定条件被满足时，所述第二控制部(33)将特定车轮(5a-5d)登记为所述多个车轮 (5a-5d)中的所述一个车轮，并且 所述条件为与所述特定车轮和所述多个发射器(2)中的所述一个发射器的标识信息 相关联的所计数的数量多于一个并且增加。 3.根据权利要求2所述的车轮。
8、位置检测器，其中，在从当所述条件被满足时起经过预 权 利 要 求 书CN 104105607 A 2/2页 3 定时间之后，所述条件再次被满足时，所述第二控制部(33)将所述特定车轮(5a-5d)登记 为所述多个车轮(5a-5d)中的所述一个车轮。 4.一种轮胎充气压力检测器，包括： 根据权利要求1至3中的任一项所述的车轮位置检测器，其中， 每个发射器(2)还包括感测部(21)，所述感测部(21)用于输出指示所述相应车轮 (5a-5d)的轮胎的轮胎充气压力的压力检测信号， 每个发射器(2)的所述第一控制部(23)对所述压力检测信号进行处理以获取关于所 述轮胎充气压力的充气压力信息，并且以使得帧。
9、包含所述充气压力信息的方式来生成所述 帧，以及 所述接收器(3)的所述第二控制部(33)基于包含在所述帧中的所述充气压力信息来 检测所述相应车轮(5a-5d)的轮胎的轮胎充气压力。 权 利 要 求 书CN 104105607 A 1/11页 4 车轮位置检测器以及具有该车轮位置检测器的轮胎充气压 力检测器 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请基于在2012年2月7日提交的第2012-24125号日本专利申请，该申请的 公开内容通过引用合并到本文中。 技术领域 0003 本公开内容涉及一种自动检测目标轮胎车轮被安装在车辆的哪个位置的车轮位 置检测器。车轮位置检测器可以被用于直接型轮胎充。
10、气压力检测器，该直接型轮胎充气压 力检测器通过将具有压力传感器的发射器直接附接至安装有轮胎的车轮，经由发射器发射 来自压力传感器的检测结果，以及由安装在车辆上的接收器接收检测结果来检测轮胎充气 压力。 背景技术 0004 已知直接型轮胎充气压力检测器。该类型的轮胎充气压力检测器使用直接附接至 车辆的轮胎车轮的发射器。发射器具有诸如压力传感器的传感器。天线和接收器被安装在 车辆的本体上。当发射器发射包括来自传感器的检测信号的数据时，接收器经由天线接收 数据并且基于该数据来检测轮胎充气压力。直接型轮胎充气压力检测器确定数据是从装备 有直接型轮胎充气压力检测器的车辆发射还是从其他车辆发射。此外，直接。
11、型轮胎充气压 力检测器确定哪个车轮设置有发射器。为了这个目的，从发射器发射的每个数据包含对该 车辆与其他车辆进行区分并且标识附接有该发射器的车轮的ID信息。 0005 为了定位发射器，接收器需要预先登记关于与每个车轮位置相关联的每个发射器 的ID信息。如果执行了轮胎轮换，则接收器需要重新登记ID信息。例如，专利文献1提出 了将该登记自动化的方法。 0006 具体地，在根据专利文献1的方法中，基于来自在附接至车轮的发射器中所包括 的加速度传感器的加速度检测信号来确定车轮是否达到指定的旋转位置。车辆还基于来自 发射器的无线信号来检测车轮的旋转位置。车辆监视旋转位置之间的相对角度的改变以指 定车轮位。
12、置。该方法基于关于指定数量的数据中的偏差来监视由车辆检测到的车轮旋转位 置与由车轮检测到的车轮旋转位置之间的相对角度的改变。该方法通过确定以初始值为基 准的变化超过可允许值来指定车轮位置。更具体地，根据从为相应车轮所设置的车轮速度 传感器输出的车轮速度脉冲来获得齿轮(即，转子)的齿数。基于由从车轮速度传感器输 出的车轮速度脉冲获得的齿轮的齿数所指示的旋转角度与基于来自在附接至车轮的发射 器中所包括的加速度传感器的加速度检测信号检测到的旋转位置之间的相对角度来指定 车轮位置。 0007 然而，在专利文献1中所描述的方法基于以初始值为基准的变化是否属于由所指 定的可允许值限定的可允许范围来指定车轮。
13、位置。当变化属于可允许范围时，该方法不可 以指定车轮位置。此外，从车轮速度传感器输出的车轮速度脉冲的变化在车辆以低速行驶 说 明 书CN 104105607 A 2/11页 5 的低速区域变大。因此，在低速区域中，从车轮速度脉冲获得的齿轮的齿的数量会不准确， 并且会不准确地指定了车轮位置。 0008 引用列表 0009 专利文献 0010 PTL 1：JP-A-2010-122023 发明内容 0011 本公开内容的目的是提供一种车轮位置检测器和具有即使在车辆以低速行驶的 低速区域中也能够在较短的时间段中准确地指定车轮位置的车轮位置检测器的轮胎充气 压力检测器。 0012 根据本公开内容的第一。
14、方面，车轮位置检测器用于车辆，该车辆包括本体和安装 在本体上的车轮。每个车轮装备有轮胎。车轮位置检测器包括发射器。每个发射器被安装 在相应车轮上并且具有唯一标识信息。每个发射器包括用于生成并且发射包含唯一标识信 息的数据帧的第一控制部。车轮位置检测器还包括安装在车辆的本体上的接收器。接收器 包括第二控制部和接收天线。第二控制部每次经由接收天线从发射器中的一个发射器接收 帧。第二控制部基于帧执行车轮位置检测以指定车轮中的安装有发射器中的一个发射器的 一个车轮。第二控制部存储车轮中的上述一个车轮与发射器中的上述一个发射器的唯一标 识信息之间的关系。车轮位置检测器还包括车轮速度传感器。每个车轮速度传。
15、感器设置有 随着相应车轮旋转的齿轮。齿轮包括具有导电性的齿。齿轮还具有沿着齿轮的外周与齿交 替地布置的中间部分，使得齿轮的磁阻沿着外周改变。每个车轮速度传感器输出指示每个 齿的通过的齿检测信号。每个发射器还包括加速度传感器，该加速度传感器被配置成输出 指示具有随着相应车轮的旋转而变化的重力加速度分量的加速度的加速度检测信号。第一 控制部基于来自加速度传感器的加速度检测信号的重力加速度分量来检测发射器的角度。 发射器与相应车轮的中心轴形成角度，并且在相应车轮的周界上形成预定参考零点。每当 发射器的角度达到发射角度时第一控制部重复地发射帧。当接收器接收到帧时，第二控制 部基于来自车轮速度传感器的齿。
16、检测信号来获取齿轮的齿位置。齿位置指示齿轮的边数或 齿数。第二控制部累计针对每个车轮和每个标识信息所获取的齿位置的数据。第二控制部 对高于预定阈值的边数或齿数的数量进行计数。第二控制部基于所计数的数量以及基于所 计数的数量是否增加来执行车轮位置检测。 0013 根据本公开内容的第二方面，轮胎充气压力检测器包括根据第一方面的车轮位置 检测器。每个发射器还包括感测部，该感测部用于输出指示相应车轮的轮胎的轮胎充气压 力的压力检测信号。每个发射器的第一控制部对压力检测信号进行处理以获取关于轮胎充 气压力的充气压力信息，并且以使得帧包含充气压力信息的方式来生成帧。接收器的第二 控制部基于帧中所包含的充气。
17、压力信息来检测相应车轮的轮胎的轮胎充气压力。 附图说明 0014 根据以下参照附图所作出的详细描述，本公开内容的以上和其他目的、特征以及 优点将变得更加明显。在附图中： 0015 图1示出了包括根据实施例的车轮位置检测器的轮胎充气压力检测器的整体配 说 明 书CN 104105607 A 3/11页 6 置； 0016 图2A示出了发射器和接收器的块配置； 0017 图2B示出了发射器和接收器的块配置； 0018 图3为示出了车轮位置检测的时序图； 0019 图4示出了齿轮信息的改变； 0020 图5示出了频率曲线图； 0021 图6示出了车辆速度的改变； 0022 图7示出了频率曲线图随着时。
18、间的改变；以及 0023 图8示出了车轮位置检测处理的流程图。 具体实施方式 0024 下面将参照附图来描述本公开内容的实施例。 0025 (实施例) 0026 下面参照图1对包括根据本公开内容的实施例的车轮位置检测器的轮胎充气压 力检测器进行描述。图1示出了轮胎充气压力检测器的整体配置。图1的顶部指示车辆1 的前部。图1的底部指示车辆1的后部。 0027 如图1所示，轮胎充气压力检测器被附接至车辆1，并且包括发射器2、用于轮胎充 气压力检测器的电子控制单元(ECU)3、以及计量仪4。ECU 3用作接收器，并且在下文中称 为TPMS-ECU(轮胎压力监视系统ECU)3。为了指定车轮位置，车轮位。
19、置检测器使用发射器2 和TPMS-ECU3。另外，车轮位置检测器从制动器控制ECU(在下文中称为制动器ECU)10获 取齿轮信息。根据车轮速度传感器11a-11d的检测信号生成齿轮信息。分别为轮胎车轮 5(5a-5d)设置车轮速度传感器11a-11d。 0028 如图1所示，发射器2附接至车轮5a-5d中的每个车轮。发射器2检测安装在车 轮5a-5d上的轮胎的充气压力。发射器2将关于轮胎充气压力的信息作为检测结果存储在 数据帧中并且发射该帧。TPMS-ECU 3附接至车辆1的本体6。TPMS-ECU 3接收从发射器2 发射的帧，并且通过基于存储在该帧中的检测结果执行各种处理和操作来检测车轮位置。
20、和 轮胎充气压力。例如，发射器2根据频移键控(FSK)来调制帧。TPMS-ECU3解调帧、读取存 储在该帧中的信息、以及检测车轮位置和轮胎充气压力。图2A示出了发射器2的框图，以 及图2B示出了TPMS-ECU 3的框图。 0029 如图2A所示，发射器2包括感测部21、加速度传感器22、微型计算机23、发射电路 24、以及发射天线25。通过从电池(未示出)所供给的电力来驱动发射器2的这些部件。 0030 例如，感测部21包括隔膜型压力传感器21a和温度传感器21b。感测部21输出指 示轮胎充气压力和/或轮胎温度的检测信号。加速度传感器22检测传感器自身在附接有 发射器2的车轮5a-5d处的位。
21、置。即，加速度传感器22检测发射器2的位置和车辆1的速 度。例如，根据实施例，加速度传感器22输出指示在车轮5a-5d的径向方向(即，垂直于车 轮5a-5d的周向方向的两个方向上)作用于旋转的车轮5a-5d上的加速度的检测信号。 0031 微型计算机23包括控制部(第一控制部)，并且根据已知技术而被配置。微型计 算机23根据存储在控制部的内部存储器中的程序来执行预定处理。控制部的内部存储器 存储离散ID信息，该离散ID信息包含用于指定每个发射器2的发射器标识信息和用于指 说 明 书CN 104105607 A 4/11页 7 定车辆1的车辆标识信息。 0032 微型计算机23从感测部21接收指。
22、示轮胎充气压力的检测信号，对该信号进行处 理，以及根据需要对该信号进行修改。然后，微型计算机23将关于轮胎充气压力的信息和 发射器标识信息存储在帧中。微型计算机23监视来自加速度传感器22的检测信号以检测 车辆1的速度并且检测附接至车轮5a-5d的每个发射器2的位置。当微型计算机23生成 帧时，微型计算机23基于车辆1的速度和发射器2的位置使得发射电路24能够将该帧经 由发射天线25发射至TPMS-ECU 3。 0033 具体地，微型计算机23当车辆1正在行驶时开始发射帧。每当加速度传感器22 的角度达到发射角度时，微型计算机23基于来自加速度传感器22的检测信号重复地发射 帧。微型计算机23。
23、基于车辆1的速度来确定车辆是否正在行驶。微型计算机23基于发射 器2的位置来确定加速度传感器22的角度是否达到发射角度。 0034 微型计算机23使用来自加速度传感器22的检测信号来检测车辆1的速度。微型 计算机23当车辆1的速度达到预定速度(例如，3km/h)或更大时确定车辆正在行驶。加速 度传感器22的输出包括离心加速度，即，基于离心力的加速度。可以通过对离心加速度进 行积分并且将离心加速度的积分乘以预定系数来计算车辆1的速度。微型计算机23通过 从加速度传感器22的输出中排除重力加速度分量来计算离心加速度，并且基于离心加速 度计算车辆1的速度。 0035 加速度传感器22输出根据车轮5a。
24、-5d的旋转的检测信号。当车辆1正在行驶时， 检测信号包含重力加速度分量并且指示对应于车轮旋转的幅度。例如，当发射器2正好被 定位在车轮5a-5d中的每个车轮的中心轴的上方时，检测信号指示最大负幅度。当发射器2 被定位成与中心轴齐平时，检测信号指示零幅度。当发射器2正好被定位在中心轴的下方 时，检测信号指示最大正幅度。可以基于该幅度来确定加速度传感器22的角度，即发射器 2的位置的角度。例如，可以通过假设当加速度传感器22正好被定位在车轮5a-5d中的每 个车轮的中心轴的上方时加速度传感器22的角度为0度来基于幅度确定该角度。 0036 每个发射器2当车辆1的速度达到预定速度的同时开始发射帧(。
25、即，发射第一 帧)，或当在车辆1的速度达到预定速度之后加速度传感器22达到发射角度的同时开始发 射帧(即，发射第一帧)。每当加速度传感器22的角度变成发射器2发射第一帧的角度时， 发射器2重复地发射帧。替选地，发射器2可以在预定时间段(例如，15秒)内发射帧仅一 次以降低电池消耗。 0037 发射电路24用作输出部，其用于将从微型计算机23接收的帧经由发射天线25发 射至TPMS-ECU 3。例如，通过使用无线电频率的电磁波来发射帧。 0038 例如，发射器2以感测部21可以暴露到例如轮胎的内部的方式被附接至车轮 5a-5d中的每个车轮上的充气阀。发射器2检测相应轮胎的轮胎充气压力。如上所述，。
26、当车 辆1的速度超过预定速度时，每当加速度传感器22达到发射角度时，每个发射器2经由发 射天线25重复地发射帧。每当加速度传感器22达到发射角度时，发射器2可以总是发射 帧。期望延长帧发射间隔以降低电池消耗。为此，当经过用于确定车轮位置所需的时间时， 发射器2可以从车轮定位模式改变为周期性发射模式。在这种情况下，在车轮定位模式中， 每当加速度传感器22达到发射角度时，发射器2发射帧。相反，在周期性发射模式中，发射 器2以较长的间隔(例如，每一分钟)发射帧，从而将关于轮胎充气压力的信号周期性地发 说 明 书CN 104105607 A 5/11页 8 射至TPMS-ECU 3。例如，可以为每个发。
27、射器2提供随机延迟以使得每个发射器2可以以不 同的时刻发射帧。以这样的方式，防止了来自发射器2的无线电波的干扰，使得TPMS-ECU 3 可以确实地接收来自发射器2的帧。 0039 如图2B所示，TPMS-ECU 3包括接收天线31、接收电路32以及微型计算机33。如 随后所述，TPMS-ECU 3经由车载局域网(LAN)(诸如控制局域网(CAN)从制动器ECU 10获 取齿轮信息，从而获取由随着车轮5a-5d中的每个车轮旋转的齿轮的齿边数(或齿数)所 指示的齿位置。 0040 接收天线31接收从发射器2发射的帧。接收天线31被固定到车辆1的本体6。 接收天线31可以设置为并入TPMS-ECU。
28、 3的内部天线，或设置为具有从TPMS-ECU 3的内部 延伸到外部的接线的外部天线。 0041 接收电路32用作输入部，其用于经由接收天线31从发射器2接收帧并且用于将 所接收的帧发送至微型计算机33。 0042 微型计算机33对应于第二控制部，并且按照存储在微型计算机33的内部存储器 中的程序来执行车轮位置检测。具体地，微型计算机33基于从制动器ECU 10获取的齿轮信 息与从发射器2接收帧的接收时刻之间的关系来执行车轮位置检测。微型计算机33以预定 采集间隔(例如，10ms)从制动器ECU 10获取齿轮信息。齿轮信息是由分别为车轮5a-5d 所设置的车轮速度传感器11a-11d生成的。 。
29、0043 齿轮信息指示随着车轮5a-5d旋转的齿轮的齿位置。例如，车轮速度传感器 11a-11d中的每个车轮速度传感器被配置为电磁拾取传感器并且被放置成面向齿轮的齿。 每当齿轮的齿通过车轮速度传感器11a-11d时，从车轮速度传感器11a-11d输出的检测 信号发生改变。具体地，每当齿轮的齿通过车轮速度传感器11a-11d时，车轮速度传感器 11a-11d输出方波脉冲作为检测信号。因此，方波脉冲的上升沿和下降沿表示齿轮的齿的边 通过车轮速度传感器11a-11d。因此，制动器ECU 10基于来自车轮速度传感器11a-11d的检 测信号的上升沿和下降沿的数量来对通过车轮速度传感器11a-11d的齿。
30、轮的齿边数进行 计数。制动器ECU 10以采集间隔向微型计算机33通知计数数量作为齿轮信息。因此，微型 计算机33可以基于齿轮信息来标识什么时候齿轮的哪个齿通过车轮速度传感器11a-11d。 0044 每当齿轮旋转一周时，计数数量被重置。例如，假设齿轮具有48个齿，边被编号为 从0至95，因此总计96个边。当计数数量达到95时，制动器ECU 10在将计数数量重置为 0之后对边数进行计数。 0045 代替于通过车轮速度传感器11a-11d的齿边数量，制动器ECU 10可以向微型计算 机33通知通过车轮速度传感器11a-11d的齿数作为齿轮信息。替选地，制动器ECU 10可以 向微型计算机33通知。
31、在最后的采集间隔期间通过车轮速度传感器11a-11d的边数或齿数， 并且微型计算机33可以将所通知的数量与边或齿的最新计数数量相加。以这样的方式，微 型计算机33可以以采集间隔对边数或齿数进行计数。即，微型计算机33仅需要能够以采 集间隔最终获取边数或齿数作为齿轮信息。每当制动器ECU 10断电时，制动器ECU 10重 置边的计数数量或齿的计数数量。当制动器ECU 10通电的同时制动器ECU 10重新开始计 数，或当在制动器ECU 10通电之后车辆1的速度达到预定速度的同时制动器ECU 10重新 开始计数。因此，当制动器ECU 10通电时，同一齿由相同的边数或齿数来表示。 0046 微型计算机。
32、33测量接收到从每个发射器2发射的帧的接收时刻。微型计算机33 说 明 书CN 104105607 A 6/11页 9 根据从基于接收时刻所获取的齿轮的边数或齿数中选择的齿边数或齿数来执行车轮位置 检测。因此，微型计算机33可以执行下述车轮位置检测：其指定哪个发射器2被附接至车 轮5a-5d中的哪个车轮。随后将对车轮位置检测进行详细描述。 0047 基于车轮位置检测的结果，微型计算机33存储发射器标识信息以及附接有由发 射器标识信息所标识的发射器2的车轮5a-5d的位置。之后，微型计算机33基于存储在从 每个发射器2发射的帧中的发射器标识信息和关于轮胎充气压力的数据来检测车轮5a-5d 的轮胎。
33、充气压力。微型计算机33经由车载LAN(诸如CAN)向计量仪4输出指示轮胎充气 压力的电信号。例如，微型计算机33将轮胎充气压力与预定阈值压力进行比较以检测轮胎 充气压力的降低。当微型计算机33检测到轮胎充气压力的降低时，微型计算机33向计量 仪4输出指示轮胎充气压力降低的压力降低信号。因此，向计量仪4通知四个车轮5a-5d 中的哪个车轮轮胎充气压力降低。 0048 计量仪4用作报警部。如图1所示，计量仪4位于驾驶员可以看到计量仪4的位 置。例如，计量仪4被配置为在车辆1的仪表板中包括的计量仪显示器。当从TPMS-ECU 3 的微型计算机33接收到压力降低信号时，计量仪4提供了表示车轮5a-5。
34、d中的哪个车轮经 受轮胎充气压力降低的指示。从而，计量仪4向驾驶员通知特定轮胎上的轮胎充气压力的 降低。 0049 以下描述根据实施例的轮胎充气压力检测器的操作。将下面的描述分为车轮位置 检测和由轮胎充气压力检测器执行的轮胎充气压力检测。 0050 首先，描述车轮位置检测。图3是示出了车轮位置检测的时序图。图4示出了齿 轮信息的改变。图5A、图5B和图5C示意性地示出了检测车轮位置的逻辑(即，原理)。图 6A、图6B、图6C和图6D示出了评估车轮位置的结果。参照这些附图，将对执行车轮位置检 测的方法进行描述。 0051 在发射器2上，微型计算机23基于从电池所供给的电力以预定采样间隔监视来自 。
35、加速度传感器22的检测信号。微型计算机23由此检测车辆1的速度和在车轮5a-5d中的 每个车轮上的加速度传感器22的角度。当车辆1的速度达到预定速度时，每当加速度传感 器22达到发射角度时，微型计算机23重复地发射帧。例如，发射角度可以为紧接在车辆速 度达到预定速度之后加速度传感器22的角度。替选地，发射角度可以为预定角度。因此， 每当加速度传感器22的角度变为等于发射第一帧的角度时，微型计算机23重复地发射帧。 0052 图3从上到下示出了从制动器ECU 10获取齿轮信息的时序、齿轮边数、加速度传 感器22的角度、来自加速度传感器22的检测信号的重力加速度分量、以及从发射器2发射 帧的时序。。
36、如图3所示，来自加速度传感器22的检测信号的重力加速度分量为正弦曲线。 可以基于正弦曲线来确定加速度传感器22的角度。基于正弦曲线，每当加速度传感器22 达到同一角度时，帧被发射。 0053 TPMS-ECU 3以采集间隔(例如，10 ms)从制动器ECU 10获取齿轮信息。齿轮信 息是从分别为车轮5a-5d所设置的车轮速度传感器11a-11d提供的。TPMS-ECU 3测量接收 从每个发射器2发射的帧的接收时刻。TPMS-ECU3获取从基于接收时刻所获取的齿轮的边 数或齿数中选择的齿轮边数或齿数。 0054 接收从每个发射器2发射的帧的时刻不总是与从制动器ECU 10获取齿轮信息的 间隔一致。
37、。由于这个原因，以与接收到帧的时刻最接近的间隔所获取的齿轮信息中所指示 说 明 书CN 104105607 A 7/11页 10 的齿轮边数或齿数可以被用作在接收到帧的时刻的齿轮边数或齿数。即，紧接在接收到帧 的间隔之前或之后所获取的齿轮信息中所指示的齿轮边数或齿数可以被用作在接收到帧 的时刻的齿轮边数或齿数。可以通过使用紧接在接收到帧的时刻之前和之后所获取的齿轮 信息中所指示的齿轮边数或齿数来计算在接收到帧的时刻的齿轮边数或齿数。例如，可以 将紧接在接收到帧的时刻之前和之后所获取的齿轮信息中所指示的齿轮边数或齿数的平 均用作在接收到帧的时刻的齿轮边数或齿数。 0055 每当接收到帧时，重复获。
38、取指示在接收到帧的时刻的齿轮边数或齿数的齿位置的 动作。存储齿位置的数据，并且基于齿位置出现的频率来执行车轮位置检测。 0056 假设从在车轮5a-5d中的任一车轮上的特定发射器2接收到帧，则每当特定发射 器2的加速度传感器22达到发射角度时特定发射器2发射帧。由于通过在接收到帧的时 刻的齿轮边数或齿数来指示齿位置，所以齿位置几乎与前一个相匹配。因此，在接收到帧的 时刻的齿轮边数或齿数的变化较小并且落在变化可允许范围内。这还适用于不止一次接收 来自特定发射器2的帧的情况。即，关于安装有特定发射器2的车轮5a-5d的一个车轮，在 接收到帧的时刻的齿轮边数或齿数的变化落在变化可允许范围内，在从特定。
39、发射器2接收 第一帧的第一帧接收时刻设置所述变化可允许范围。相反，关于车轮5a-5d中的其他车轮， 由于在与从特定发射器2发射帧的时刻不同的时刻从车轮5a-5d中的其他车轮上的发射器 2发射帧，所以齿位置发生变化。 0057 具体地，车轮速度传感器11a-11d的齿轮分别与车轮5a-5d啮合旋转。因此，安装 有特定发射器2的车轮5a-5d中的一个车轮很难使得在接收到帧的时刻的齿轮边数或齿数 发生变化。然而，因为车轮5a-5d的旋转状态由于例如路况、转弯或变道而变化，所以车轮 5a-5d不能以完全相同的状态旋转。因此，车轮5a-5d中的其他车轮引起了由在接收到帧的 时刻的齿轮边数或齿数所指示的齿。
40、位置的变化。 0058 如图4的IG-ON所示，相应的车轮速度传感器11a-11d的齿轮12a-12d指示紧接在 将车辆1的点火开关(IG)接通之后的边计数为0。在车辆1开始行驶之后，从给定车轮连 续地接收到帧。与给定车轮不同的车轮引起由齿轮边数或齿数所指示的齿位置的变化。因 此，在给定车轮上在接收到帧的时刻同一齿位置出现的频率大于在不同的车轮上在接收到 帧的时刻同一齿位置出现的频率。轮胎充气压力检测器基于该频率来执行车轮位置检测。 0059 具体地，由于可以从制动器ECU 10获取针对每个车轮的齿轮信息，针对每个车轮 存储在接收到每个帧的时刻所获取的齿轮边数或齿数。图5示出了通过存储并且收集。
41、在接 收到包含相应发射器标识信息ID1-ID4的帧的时刻所获取的、随着左前轮5b旋转的齿轮 11b的齿位置(即，齿轮位置GP)的数据而创建的频率曲线图。在频率曲线图中，横轴表示 齿轮边数或齿数，纵轴表示齿轮边数或齿数出现的频率(F)。图5基于下述假设：齿轮11b 具有49个齿，并且将齿轮边编号为0至97。针对车轮5a-5d中的每个车轮创建了这样的频 率曲线图。 0060 如图5所示，每当接收到帧时，存储并且收集在接收到帧的时刻所获取的齿轮边 数或齿数。相同的齿轮边数或齿数出现的频率依赖于齿轮边或齿的数量而变化。 0061 即，当通过制动器ECU 10指定的车轮与安装有发射帧的发射器2的车轮相同。
42、时， 发射器2发射帧的时刻与由制动器ECU 10所获取的齿位置同步。因此，在接收到帧的时刻 所获取的齿位置的变化较小使得可以出现几乎相同的齿位置。由于这个原因，当收集到齿 说 明 书CN 104105607 A 10 8/11页 11 位置的数据时，特定的齿位置很可能以较高频率出现。 0062 如图6所示，如果在数据收集期间车辆1的速度发生变化并且降低至低速区域，则 会不准确地检测到齿位置。然而，当车辆1的速度增大至低速区域以上时，特定的齿位置再 次以较高频率出现。在车辆1的速度从低速区域增大至低速区域以上之后以较高频率出现 的特定的齿位置可以与在车辆1的速度降低至低速区域之前以较高频率出现的。
43、特定的齿 位置不同。然而，只要由制动器ECU 10所指定的车轮与安装有发射帧的发射器2的车轮相 同，则在车辆1的速度增大至低速区域以上之后特定的齿位置以较高频率出现。从而，即使 车辆1的速度降低至低速区域，轮胎充气压力检测器也可以基于该频率来执行车轮位置检 测。 0063 相反，如果由制动器ECU 10所指定的车轮与安装有发射帧的发射器2的车轮不 同，则发射器2发射帧的时刻与由制动器ECU 10所获取的齿位置不同步。因此，在接收到 帧的时刻所获取的齿位置的变化较大，使得可以出现各种不同的齿位置。由于这个原因，即 使当收集到齿位置的数据时，特定的齿位置也不太可能以较高频率出现。 0064 应注意。
44、的是，即使由制动器ECU 10所指定的车轮与安装有发射帧的发射器2的车 轮不同，特定的齿位置也可以紧接在车辆1开始行驶之后以较高的频率出现。其原因在于， 位于车辆1的横向方向上的相同位置的车轮以类似的方式运转。例如，在图5所示的示例 中，关于包含相应发射器标识信息ID1和ID2的帧，特定的齿位置以较高的频率出现。然而， 在接收包含发射器标识信息ID2的帧的时刻所获取的齿位置随着时间变化。作为结果，关 于包含有发射器标识信息ID2的帧，特定的齿位置以较高的频率出现的状态不会持续很长 的时间。 0065 基于以上分析，根据实施例，针对每个车轮存储在接收到每个帧的时刻所获取的 齿位置(即，齿轮边或齿。
45、)，并且轮胎充气压力检测器基于齿位置出现的频率来执行车轮位 置检测。图7示出了频率曲线图随着时间的改变。通过存储并收集在接收到包含发射器标 识信息ID1的帧的时刻所获取的、随着左前轮5b旋转的齿轮11b的齿位置的数据创建图7 所示的频率曲线图。此外，图7示出了高于预定阈值Th的齿位置(即，齿轮位置)的数量随 着时间的改变。具体地，图7示出了高于预定阈值Th的齿轮边数的数量随着时间的改变。 图8是用于确定具有发射器标识信息ID1的发射器2是否被安装在左前轮5b上的车轮位 置检测处理的流程图。图7和图8基于左前轮5b。针对其他车轮5a、5c以及5d以与以下 针对左前轮5b所描述的方式相同的方式执行。
46、车轮位置检测处理。 0066 每当接收到帧时，齿位置的数据被累计。以预定时间间隔(T0，1，2，3，) 对高于阈值Th的齿轮边数或齿数的数量进行计数。换言之，每当经过预定时间，对高于阈 值Th的齿轮边数或齿数的数量进行计数。此外，每当经过预定时间，确定计数数量是否增 加。然后，将确定结果与经过时间相关联地存储。例如，如图7所示，当高于阈值Th的齿轮 边数或齿数的数量在第一计数时间T0时为2，并且高于阈值Th的齿轮边数或齿数的数 量在第二计数时间T1时为3时，则确定计数数量增加，并且将确定结果(即，是：从2增 加至3)与经过的时间(即，T1)相关联地存储。同样地，当高于阈值Th的齿轮边数或 齿数。
47、的数量在第三计数时间T2时为6时，则确定计数数量增加，并且将确定结果(即， 是：从3增加至6)与经过的时间(即，T2)相关联地存储。同样地，当高于阈值Th的齿 轮边数或齿数的数量在第四计数时间T3时为9时，则确定计数数量增加，并且将确定结 说 明 书CN 104105607 A 11 9/11页 12 果(即，是：从6增加至9)与经过的时间(即，T3)相关联地存储。以这种方式，当由制 动器ECU 10所指定的车轮与安装有发射帧的发射器2的车轮相同时，高于阈值Th的齿轮 边数或齿数的数量存在并且会随着车辆1行驶而增加。 0067 相反，当由制动器ECU 10所指定的车轮与安装有发射帧的发射器2的。
48、车轮不同 时，高于阈值Th的齿轮边数或齿数的数量可以存在但是不会随着车辆1行驶而增加。 0068 基于以上分析，针对每个车轮5a-5d和每个发射器标识信息ID1-ID4存储在接收 到每个帧的时刻所获取的齿位置(即，齿轮边或齿)的数据，并且轮胎充气压力检测器基于 所累计数据来执行车轮位置检测。例如，如图8所示，可以执行车轮位置检测处理以确定是 否将具有发射器标识信息ID1的发射器2安装在左前轮5b上。在车辆1的点火开关从关 断变为接通之后以预定控制周期来执行车轮位置检测处理。 0069 如图8所示，车轮位置检测处理开始于步骤100，在步骤100处确定高于阈值Th的 齿轮边数或齿数的数量是否存在。。
49、具体地，在步骤100处，确定高于阈值Th的齿轮边数或 齿数的数量是否等于或大于1。如果高于阈值Th的齿轮边数或齿数的数量不存在，对应于 步骤100处的否，则车轮位置检测处理返回至步骤100。其原因在于，当高于阈值Th的齿 轮边数或齿数的数量不存在时，不能确定发射包含发射器标识信息ID1的帧的发射器2被 安装在左前轮5b上。相反地，如果高于阈值Th的齿轮边数或齿数的数量存在，对应于步骤 100处的是，则车轮位置检测处理继续至步骤110。 0070 在步骤110处，确定高于阈值Th的齿轮边数或齿数的数量是否增加。如果高于阈 值Th的齿轮边数或齿数的数量没有增加，对应于步骤110处的否，则车轮位置检测处理返 回至步骤100。其原因在于，当高于阈值Th的齿轮边数或齿数的数量没有增加时，不能确定 发射包含发射器标识信息ID1的帧的发射器2被安装在左前轮5b上。相反地，如果高于阈 值Th的齿轮边数或齿数的数量增加，对应于步骤110的是，则车轮位置检测处理继续至步 骤120。 0071 在步骤1。