具有准确检测车辆运动状态能力的轮胎压力监测器制造技术

本发明专利技术涉及具有准确检测车辆运动状态能力的轮胎压力监测器。根据本发明专利技术，一种设于车辆的车轮上的轮胎压力监测器包括压力传感器、发射器、加速度传感器以及控制器。压力传感器用于输出代表安装在车轮上的轮胎的充气压力的压力信号。发射器用于发射该压力信号。加速度传感器用于输出代表随车辆运行速度增大的离心加速度的加速度信号。控制器配置成：１）基于该加速度信号确定在预定时间段离心加速度的变化，２）当所确定的变化大于或等于预定阈值时，判定车辆处于运行状态，以及３）当判定车辆处于运行状态时，控制发射器发射压力信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及轮胎压力监测系统.尤其是，本专利技术涉及一种轮 胎压力监测器，它能准确检测车辆的运动状态，并根据检测的运动状 态发射代表车辆上轮胎充气压力的压力信号，本专利技术还涉及包括多个 这种轮胎压力监测器的轮胎压力监测系统.
技术介绍
相关申请的交叉引用本申请基于2006年8月1日提交的日本专利申请No.2006-209629，并主张该申请的优先权，该申请的内容于此结合到本申请作 为参考.常规的直接类型的轮胎压力监测系统一般包括至少一个轮胎压力 监测器和一个中央监测器。该轮胎压力监测器直接安装到车辆的车轮，并包括用于感测安装 到车轮上的轮胎的充气压力的压力传感器.该轮胎压力监测器配置成 发射代表该压力传感器感测的轮胎的充气压力的压力信号.中央监测器安装到车体，并包括至少一个天线.中央监测器配置 成通过天线接收从轮胎压力监测器发射的压力信号，并基于接收的压力信号确定轮胎的充气压力.日本专利第一公布No. 2002-264618公开了一种用于直接类型的轮胎压力监测系统的轮胎压力监测器(或轮胎压力传感器)。该轮胎压 力监测器包括用于检测车辆的运动状态的加速度传感器，并配置成根 据检测的运动状态发射压力信号.更具体而言，加速度传感器包括固定电极以及与该固定电极相对的可移动电极，加速度传感器配置成通过检测固定电极和可移动电 极之间的电容的变化，感测离心加速度；由随车辆的运行速度增大的 离心加速度引起的可移动接触的位移，导致上述变化.轮胎压力监测 器配置成基于加速度传感器感测的离心加速度确定车辆的运动状态，并根据所确定的运动状态发射压力信号.例如，轮胎压力监测器 可以配置成仅当车辆处于运行状态时发射压力信号，由此减小轮胎压 力监测器的电功耗.而且，可以通过确定加速度传感器感测的离心加速度是否超过了 预定阈值来判定车辆是处于运行状态还是停止状态.然而，加速度传感器的感测精度通常受到加速度传感器的温度特性和老化的影响；由 此，在某些情况，当车辆以低速运行时，难以准确地判定车辆是处于运行还是停止状态.更具体而言，由于轮胎压力监测器安装在车轮上，它随着车轮旋转，这样在旋转过程受到离心力.参考图9，该离心力是惯性力，它具有径向向外的方向，并且量值F可以由下式表示F = m x r x (o2 (公式1 )其中，m是质量，r是旋转半径，且co是轮胎压力监测器的角速率.因此，轮胎压力监测器的加速度传感器感测离心加速度G，它等于 rxto2。而且，因为角速率co随着车辆的运行速度V增加，离心加速度 G和运行速度V具有下面的关系G = A x R x V2 (公式2 )其中，R是车轮半径，且A是依赖于车轮类型和轮胎压力监测器在车轮 上安装位置的常数.如图10所示，离心加速度G随车辆的运行速度V指数地增长.因 此，可以基于加速度传感器感测的离心加速度G判定车辆的运行状态.然而，当加速度传感器使用精度公差为土ay。的廉价加速度传感器来配置时，如困11所示，存在误差容许上限和下限.而且，考虑由加速度传感器的老化导致的范围为±P (G)的感测 误差，感测的离心加速度可能在误差上限和下限之间的范围内偏离实 际离心加速度.因此，由于感测的离心加速度偏离实际值，难以适当地预先确定 用于判定车辆运动状态的阈值.例如，即使当车辆以低速行驶时，为了检测车辆运行状态，希望 将阈值设置得尽可能低.然而，当阈值设置得比图13所示的Gr低时， 尽管车辆实际处于停止状态，由于加速度传感器的感测误差，车辆可 能被判定为正处于运行状态.这样，即使在车辆处于停止状态时仍可能发射压力信号，由此增加了轮胎压力监测器的功耗.相反，当阈值设置得比图13所示的Gr大时，除非车辆以相当高 的速度运行，否则车辆不会被判定为正处于运行状态.这样，当感测 的离心加速度从实际值向误差的下限偏离时，尽管车辆实际以低速运 行，它仍被判定为处于停止状态.图14示出了这种错误判定的一个例 子，其中，阴影区域表示判定车辆处于停止状态而实际上它处于运行 状态的时间段.
技术实现思路
鉴于上述问题提出本专利技术.因此，本专利技术的一个目的是提供一种轮胎压力监测器，它可以使 用加速度传感器准确地判定车辆的运动状态，并根据车辆运动状态发 射压力信号.本专利技术的另一目的是提供一种包括这种轮胎压力监测器的轮胎压 力监测系统，根据本专利技术的笫一方面，在车辆的车轮上提供一种轮胎压力监测 器以监测安装在车轮上的轮胎的充气压力.该轮胎压力监测器包括压 力传感器、发射器、加速度传感器和控制器.压力传感器用于感测轮胎的充气压力并输出代表感测的充气压力 的压力信号.发射器用于发射从压力传感器输出的压力信号.加速度传感器用于感测随车辆运行速度增大的离心加速度，并输 出代表感测的离心加速度的加速度信号。控制器用于判定车辆运动状态，并根据所判定的运动状态控制发 射器发射压力信号.该控制器配置成1)基于从加速度传感器输出的 加速度信号，确定在预定时间段内离心加速度的变化，2)当所确定的 变化大于或等于预定阈值时，判定车辆处于运行状态，以及3)当判定 车辆处于运行状态时，控制发射器发射压力信号.使用上述配置，因为离心加速度肯定随车辆运行速度变化，即使 当车辆以低速开始运行时，控制器也可以基于离心加速度的变化，准 确地判定车辆的运动状态.相应地，根据车辆的运动状态，可以可靠地发射压力信号，由此有效地减少了轮胎压力监测器的电功耗.根据本专利技术的一个实施例，控制器还配置成1)当离心加速度的 变化小于或等于预定容差(tolerance)时，判定车辆处于停止状态， 其中所述预定容差小于所述预定阈值，以及2)当判定车辆处于停止状 态时，控制发射器不要发射压力信号。轮胎压力监测器还包括其中存储代表车辆运动状态的状态参数的 存储器，控制器还配置成重复地判定车辆的运动状态并基于每次判定 的结果更新存储器中的状态参数.当离心加速度的变化小于预定阈值 且大于预定容差时，控制器制止重新判定车辆的运动状态并保持状态 参数不变。而且，优选地，存储器是非易失性存储器。根据本专利技术的另 一实施例，轮胎压力监测器还包括温度传感器， 该温度传感器用于感测轮胎中空气的温度并输出代表感测温度的温度 信号。控制器还配置成1)基于从温度传感器输出的温度信号，确定 轮胎中空气的温度，以及2)在基于离心加速度的变化判定车辆运动状 态之前，当所确定的温度高于或等于预定温度阈值时，判定车辆处于 运行状态。根据本专利技术的又一实施例，在轮胎压力监测器中，控制器还配置 成l)基于加速度传感器输出的加速度信号确定离心加速度，以及2) 在基于离心加速度的变化判定车辆运动状态之前，当所确定的离心加 速度大于或等于预定加速度阈值时，判定车辆处于运行状态。根据本专利技术的再一实施例，轮胎压力监测器还包括其中存储加速 度传感器的偏差的非易失性存储器.该控制器还配置成l)使用加速 度传感器的偏差，校正所确定的离心加速度的变化，以及2)基于校正 的离心加速度的变化判定车辆的运动状态.而且，当判定车辆处于停止状态时，控制器将加速度传感器的偏 差设置成离心加速度的当前值.根据本专利技术的再一实施例，在轮胎压力监测器中，控制器还配置 成1)当离心加速度的变化小于或等于第一预定容差时，判定车辆处 于暂停(brief-stop)状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎压力监测器，设于车辆的车轮上以监测安装在车轮上的轮胎的充气压力，其包括：压力传感器，用于感测所述轮胎的充气压力并输出代表感测的充气压力的压力信号；发射器，用于发射从所述压力传感器输出的压力信号；加速度传感器， 用于感测随所述车辆的运行速度增大的离心加速度，并输出代表感测的离心加速度的加速度信号；控制器，用于判定所述车辆的运动状态，并根据所判定的运动状态控制所述发射器发射所述压力信号，其中，所述控制器配置成：基于从所述加速度 传感器输出的加速度信号，确定在预定时间段所述离心加速度的变化，当所确定的变化大于或等于预定阈值时，判定所述车辆处于运行状态，以及当判定所述车辆处于运行状态时，控制所述发射器发射所述压力信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：渡部宣哉，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[]