(57)【要約】本発明は、車両の、特にタイヤ圧を監視するためのシステムを備えた車両の、ホイールの位置を検出するための装置に関する。本発明による装置は、垂直面内に成分を有する方向（Ｄ１，Ｄ２）における加速度を測定することのできる第１及び第２の手段（８）を有している。第１及び第２の測定手段の測定方向の垂直面内における成分は０°でも１８０°でもない角度オフセット（α）を有している。
2006507182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の、特にタイヤ圧を監視するためのシステムを備えた車両の、ホイール位置を検出するための装置において、
該装置は、垂直面内に成分を有する方向（Ｄ１，Ｄ２）における加速度を測定することのできる第１及び第２の手段（８）を有しており、
該第１及び第２の測定手段の測定方向の垂直面内における成分は０°でも１８０°でもない角度オフセット（α）を有している、ことを特徴とする車両のホイールの位置を検出するための装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の測定手段の測定方向（Ｄ１，Ｄ２）は両方とも垂直面内にある、請求項１記載の検出装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の測定方向（Ｄ１，Ｄ２）の垂直面内における角度オフセット（α）は３０°から１５０°の間である、請求項１又は２記載の検出装置。
【請求項４】
加速度を測定することのできる前記第１及び第２の手段はショックセンサ（８）である、請求項１から３のいずれか１項記載の検出装置。
【請求項５】
加速度を測定することのできる前記第１及び第２の手段は同じ支持体（１０）の上に配置されている、請求項１から４のいずれか１項記載の検出装置。
【請求項６】
圧力の測定及び電磁波を介した情報の伝送のための種々の電子部品を支持する集積回路基板（１０）を有する、タイヤ圧監視システムの圧力センサにおいて、
さらに請求項１から５のいずれか１項記載の位置検出器（４）を有していることを特徴とする、ダイヤ監視システムの圧力センサ。
【請求項７】
前記検出装置の加速度を測定することのできる第１及び第２の手段（８）が前記センサのプリント回路基板（１０）上に取り付けられている、請求項６記載の圧力センサ。
【請求項８】
車両のホイールの右／左位置を検出する方法において、
第１の加速度及び第２の加速度を測定するステップと、
測定された前記２つの加速度に対応する信号の間の位相シフトを計算するステップと、
前記位相シフトに従ってホイールの回転方向を求めるステップと、
車両に対するホイールの位置を求めるステップとを有しており、
ただし、前記第１の加速度及び第２の加速度はそれぞれ垂直面内に成分を有する方向における加速度であり、当該方向の垂直面内における前記成分は角度オフセットを有しており、
前記車両の運動方向は上記ステップとは別のところで求める、ことを特徴とする車両のホイールの右／左位置を検出する方法。
【請求項９】
前記測定方向は垂直面内にある、請求項８記載の検出方法。
【請求項１０】
車両が前進していると仮定した上で、車両が所定の最低速度で走行しているときにのみ前記測定を行う、請求項８又は９記載の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両のホイール位置を検出するための装置に関する。この種の装置は特に自動車のタイヤ圧を監視するためのシステムにおいて使用されることを意図している。
【０００２】
今日では、自動車によっては、特にパンクの検出のためにタイヤ圧を運転者が監視できるようにした装置を備えたものもある。このような車両の各ホイールはタイヤ内部に配置された圧力センサを備えている。各センサには、得られた圧力測定値を車両に搭載された制御管理装置に伝送するための送信器が付属している。情報を中央処理ユニットに送信する場合、問題が生じたときに運転者が問題の生じているホイールに関する情報を得ることができるように、その情報がどのセンサからのものであるかを知る必要が生じる。
【０００３】
ホイール位置を特定する１つの方法は、一方では、受信した信号が右ホイールからのものなのか又は左ホイールからのものなのかを判定し、他方では、信号がフロントホイールから来ているのか又はリヤホイールから来ているのかを判定することからなる。
【０００４】
本発明は車両ホイールの右／左位置特定の問題に関している。文献ＥＰ−０  ７６０  ２９９は、転がり整流子から成るセンサを使用してこの問題を解決することを提案している。この転がり整流子の中に配置されたボールが、関連するホイールの回転方向を求めることを可能にする。車両が前進しているのか又は後進しているのかが分かれば、このホイールが車両の右ホイールなのか又は左ホイールなのかを判定することができる。
【０００５】
この部分的に機械的な装置は動かなくなってしまうことがある。そのうえ、比較的低い速度を超えると、ボールは遠心力によって転がり整流子の壁に押し当てられて、それ以上動かなくなってしまい、したがって示度を示さなくなってしまう。したがって、回転の方向は車両が動き出した最初の数秒以内に測定されなければならない。
【０００６】
本発明の課題は、ホイールの右／左位置を自己完結的に求める、すなわち、ホイール位置を求めるのに車両との情報交換を必要としない、斬新な装置を提供することである。
【０００７】
この目的のために、本発明は車両の、特にタイヤ圧を監視するためのシステムを備えた車両の、ホイール位置を検出するための装置を提案する。
【０００８】
本発明によれば、この検出装置は垂直面内に成分を有する方向における加速度を測定することのできる第１及び第２の手段を有しており、第１及び第２の測定手段の測定方向の垂直面内における成分は０°でも１８０°でもない角度オフセットを有している。
【０００９】
加速度を測定することのできるこれらの手段に関係したホイールが回転すると、以下では簡単のために加速度計と呼ばれるこれらの手段は、垂直面内で加速度を測定する。この加速度は、一方では、ホイールの回転により生じる求心加速度に相当する連続成分を、他方では、地球の引力に相当する可変成分を有している。加速度計の測定方向は垂直面内で角度オフセットを有しているので、位相シフトは加速度計の測定値の可変成分（正弦曲線状に変化する）に現れる。関係するホイールの回転方向は測定された位相シフトに従って決定することができる。なお、測定された位相シフトの絶対値は測定方向間の角度オフセットに相当する。車両の運動方向が分かっていれば、加速度計に関係しているホイールが車両の右側にあるのか左側にあるのかを判定することができる。
【００１０】
第１及び第２の測定手段の測定方向は両方とも好適には垂直面内にある。このようにすることで、加速度計によって測定された信号は減衰せず、ホイールの位置特定に完全に役立つ。
【００１１】
加速度計により供給される信号の最適利用のために、第１及び第２の測定方向の垂直面内における角度オフセットは３０°から１５０°の間である。したがって、あまりに０°（又は１８０°）に近い位相シフトは回避される。
【００１２】
加速度を測定することのできる第１及び第２の手段は、例えばショックセンサである。この種のセンサは一般に、硬質のケーシングの中に配置された圧電セラミックス製の素子を組み込んだトランスデューサである。センサが受けた加速は、電気信号を生じさせるように圧電素子に作用する。圧電素子の端部に配置された電極によって、これらの電極の間に生じる電位差が測定される。
【００１３】
好適な実施形態では、加速度を測定することのできる第１及び第２の手段は同じ支持体の上に配置されている。
【００１４】
本発明はまた、圧力の測定及び電磁波を介した情報の伝送のための種々の電子部品を支持する集積回路基板を有するタイヤ圧監視システムの圧力センサに関している。本発明によれば、このセンサはさらに上記位置検出器を有している。
【００１５】
有利には、検出装置の加速度を測定することのできる第１及び第２の手段はセンサのプリント回路基板上に取り付けられている。本発明による検出装置は完全にセンサとタイヤ圧監視システムとに組み込まれている。したがって、ホイール位置に関する情報は直に圧力センサに伝送される。
【００１６】
本発明はまた車両ホイールの右／左位置を検出する方法を提案する。この方法は、
第１の加速度及び第２の加速度を測定するステップと、
測定された前記２つの加速度に対応する信号の間の位相シフトを計算するステップと、
前記位相シフトに従ってホイールの回転方向を求めるステップと、
車両に対するホイールの位置を求めるステップとを有しており、
ただし、第１の加速度及び第２の加速度はそれぞれ垂直面内に成分を有する方向における加速度であり、この方向の垂直面内における成分は角度オフセットを有しており、車両の運動方向は上記ステップとは別のところで求める。
【００１７】
装置の場合に上で述べたように、測定方向は好適には垂直面内にある。
【００１８】
有利な実施形態においては、車両が前進していると仮定した上で、車両が所定の最低速度で走行しているときにのみ測定を行う。本発明によれば、車両の速度は検出装置が受ける求心加速度に比例するので、この装置は車両の速度を推定することでき、したがってホイール位置を特定することのできる時点を求めることができる。
【００１９】
本発明の詳細及び利点は以下の説明と添付した概略図の参照とから明らかとなる。
【００２０】
図１は、ホイールに配置された右／左位置検出装置を概略的に示しており、
図２は、本発明による装置を備えた圧力センサを透視図で非常に概略的に示している。
【００２１】
図１は、本発明による検出装置４を備えた車両の右ホイール２を非常に概略的に示している。ホイール２と検出装置４は一定の縮尺に従って描かれてはいない。このホイール２は矢印６で示されている方向に回転し、相応する車両は前進しているものと仮定する。
【００２２】
ホイール２は車両の通常の右ホイールである。車両はタイヤ圧監視システムを備えている。このホイール２はしたがって検出装置４に関係した圧力センサも有している。
【００２３】
検出装置４は、支持体１０上で互いに平行となるように取り付けられた２つの加速度計８を有している。支持体１０は、例えば、ホイール２に関係したタイヤの中に配置された圧力センサのプリント回路基板（ＰＣＢ）である。このプロント回路基板は圧力センサとこの圧力センサに関連した電子素子とを支持している。この種の圧力センサは当業者には周知であり、本発明のためにさらに詳細に説明する必要はない。
【００２４】
各々の加速度計８は例えば、２つの電極を有し、センサが受ける加速に比例したこれら電極間の電位差を知らせるショックセンサである。これに関して、自動車産業においてエアバッグのトリガに既に使用されているようなショックセンサを使用することも可能である。例えば、ピエゾタイトという商標名及び型番号ＰＫＧＳ−００ＲＡで株式会社村田製作所により販売されているショックセンサが挙げられる。この種のセンサはエアバッグのトリガに使用されており、したがって、明らかな安全性の理由から、非常に厳しい基準を満たさなければならない。このケースでは、安全性に関する要求がこの用途においてはエアバッグの場合よりも格段に低いことを考慮すれば、同じタイプであるが低コストのセンサを使用することが可能である。
【００２５】
このような加速度計は、例えば、平行六面体の形状を有している。上で言及したショックセンサは、およそ１．５ｍｍの厚さ、およそ６．４ｍｍの長さに対しておよそ２．８ｍｍの幅を有している。これらの加速度計８は支持体１０上に平坦に配置され、互いに対して平行に向き付けられている。しかしながら、これらの加速度計は、互いの間に０°でも１８０°でもない角度を為す異なる方向において支持体１０が受ける加速度をそれぞれ測定するように選択されている。これらの方向は好適にはホイール２の位置の垂直面内にあるように選択される。加速度測定方向は図１においては矢印１２で表されている。これらの矢印の各々は加速度計８の測定方向を表している。これら２つの方向はそれらの間に角度αを為している。図示されているケースでは、この角度はおよそ６０°である。この角度は比較的に大きな範囲内の値をとることができる。０°にも１８０°にも過度に近くない値を選択することが好ましい。好適には、αは３０°から１５０°の間の値をとる。
【００２６】
それぞれの加速度計８により測定された加速度は２つの成分を有している。連続的な第１成分は求心力に因るものであり、可変の第２成分は地球の引力に因るものである。連続的な第１成分はホイール２の回転速度に、ひいては車両の速度に比例している。第２成分は正弦曲線状に変化する。実際、ホイールに対する加速度計８の位置に応じて、この加速度計は、−１Ｇ（＝９．８１ｍ／ｓ２）から１Ｇの間で変化する加速を受ける。ホイール２の回転方向の検出には垂直成分だけが使用される。
【００２７】
ホイールの位置特定は車両が前進しているときに行われる。したがって、例えば、車両が所定の速度、例えば４０又は５０ｋｍ／ｈに達したときにのみ検出されるようにすることが可能である。したがって、合理的なことであるが、車両がこのような速度で逆方向に動いているのではないことが仮定される。また、車両が前進しているのか又は後進しているのか別に検出することも可能である。自動変速機を備えた車両の場合には、情報の提供のためにシフトレバーの位置が使用される。他のタイプの車両の場合には、後進ギアの選択を検出するため、ならびに後退灯を点けるために一般に接触器が設けられている。それゆえ、この接触器はまた車両が前進しているのか又は後進しているのかを判定するためにも使用することができる。
【００２８】
２つの加速度計８により出力された信号は、絶対値で角度αだけ位相シフトしている。ホイールの回転方向は各々の加速度計により出力された信号の間の位相シフトを分析することで検出される。方向Ｄ１（図１参照）に対応する信号の可変成分が方向Ｄ２に対応する加速度計により出力された信号の可変成分に対して遅延していれば、ホイールは矢印６の方向に回転している。車両が前進しているのであれば、このことはホイール２が右ホイールであることを意味する。逆のケース（Ｄ１に対応する成分がＤ２に対して進んでいる）では、車両はまだ前進しているが、ホイールは左ホイールである。
【００２９】
要約すると、本発明の１つの実施形態では、車両のホイールの右／左位置は、車両が前進していると仮定した上で最低速度を超えると検出される。この車両の左側に取り付けられているホイールは右側に取り付けられているホイールとは逆の方向に回転する。したがって、本発明による検出装置４によって各ホイールの回転方向を求めることができる。ホイールの位置特定（右／左）に関する情報は各ホイールで得られるので、この情報は、実行された圧力測定に関する情報が送られるのと同時に、車両に、より詳細にはタイヤ圧監視システムを管理するモジュールに伝送される。
【００３０】
本発明による検出装置が組み込まれたタイヤ圧センサは、ホイールのタイヤの内側に取り付けられ、それ自体が車両の左側に取り付けられたホイールの中にあるのか又は車両の右側に取り付けられたホイールの中にあるのかを自律的に示す。この情報は電波で伝送される。この通信チャネルはタイヤ内の圧力を伝送するために既に使用されている。したがって、ホイールの位置特定はホイール外部の素子なしで可能である。
【００３１】
本発明は上で非限定的な実施例によって説明された好適な実施形態又は示唆された変更形態に限定されない。本発明は、添付された請求項の文脈において当業者の能力範囲内にあるすべての変更形態にも関している。
【００３２】
したがって、例えば、車両のホイールは、車両が最低速度に達したときだけでなく、任意の時点に位置特定してよい。既に示したように、加速度計は参照されたものと異なっていてよい。要求されていることは、任意の方向における加速度を測愛知するためのセンサを有していることだけである。
【００３３】
加速度計によって供給された信号の利用をより簡単にするために、加速度計の加速度測定方向は好適には垂直面内にある。しかしながら、要求されているのは、それぞれの加速度計が、垂直成分を有する方向における加速度を測定するということだけである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ホイールに配置された右／左位置検出装置を概略的に示す。
【図２】本発明による装置を備えた圧力センサを透視図で非常に概略的に示す。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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