轮胎状态获取设备的制作方法

专利名称：轮胎状态获取设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮胎状态获取设备，该设备包括分别设置在一车辆的多个车轮上的车轮侧装置和一设置在车体(车身)上的车体侧装置，并且该设备根据从上述车轮侧装置发送的信息获取这些车轮的轮胎的状态。
背景技术：
JP-A-10-104103公开了上述轮胎状态获取设备的一个示例。在该轮胎状态获取设备中，各轮胎侧装置包括(a)一检测对应轮胎的状态的轮胎状态检测装置，以及(b)一发射(发送)一连串包括表示由该轮胎状态检测装置检测的轮胎状态的轮胎状态信息的轮胎信息的发射装置，而该车体侧装置包括(c)一包括多个设置在各车轮旁的天线的接收装置，以及(b)一获取表示其轮胎信息已被该接收装置接收的各车轮的位置的车轮位置数据的车轮位置数据获取装置，从而根据该接收装置接收的轮胎信息的接收强度获取车轮位置数据。

发明内容
本发明的一个目的是改进现有轮胎状态获取设备，例如降低该轮胎状态获取设备的生产成本和/或提高与车轮位置有关的信息的接收的精确度。
该目的可按照本发明轮胎状态获取设备的下述任一种(实施)方式实现。每一种方式的编号与后附权利要求相同，并在适当时引用其他一个或多个方式，以便于了解本说明书所公开的技术特征。应该指出，本发明不限于下面要说明的技术特征或这些技术特征的任何组合。还应指出，不必同时具备下述本发明各方式的任一方式中的多个元件或特征；可从同一方式所述元件或特征中选择至少一个元件或特征来实施本发明。
(1)一种轮胎状态获取设备，它包括分别设置在一车辆的多个车轮上的多个车轮侧装置和设置在该车辆的车体上的一车体侧装置，该轮胎状态获取设备根据从车轮侧装置发射的信息获取车轮轮胎的状态，其特征在于该多个车轮侧装置的每一个均包括(a)一检测对应车轮轮胎的状态的轮胎状态检测装置，和(b)一发射一连串包括表示由该轮胎状态检测装置检测的轮胎状态的轮胎状态数据的轮胎信息的发射装置；以及该车体侧装置包括(c)至少一个各共同用于这多个车轮侧装置的至少两个发射装置、并接收从这至少两个发射装置发射的轮胎信息组的接收装置，和(d)一根据该至少一个接收装置接收从发射装置发射的轮胎信息组的状况获取与车轮位置有关的车轮位置相关数据的车轮位置相关数据获取装置。
在按照本发明上述方式(1)的轮胎状态获取设备中，车轮位置相关数据获取装置根据由至少一个接收装置接收轮胎信息组的状况获取由发射轮胎信息组的发射装置提供的与车轮位置有关的车轮位置相关数据。
每一接收装置共用于至少两个车轮。即，仅仅一个接收装置就可共同用于车辆上的所有车轮，或可使用两个或更多接收装置，使得这些接收装置包括一个共同用于所选定车轮的接收装置。例如，一个接收装置共同用于前右轮和前左轮，而另一个接收装置共同用于后右轮和后左轮。也可一个接收装置共同用于前右轮和后右轮，而另一个接收装置共同用于前左轮和后左轮。例如，每一接收装置包括至少一个接收天线和一处理由每一接收天线接收的轮胎信息的接收处理部。此时，一接收天线用于每一车轮，也可一个接收天线共同用于车辆上两个或更多车轮。不管何种情况，接收天线不设置在车体的靠近各车轮的位置上。即，即使接收天线用于各车轮，每一接收天线也不只接收从对应车轮发射的轮胎信息，而是还接收除从对应车轮之外其他车轮发射的轮胎信息。因此，每一接收天线处于接收多个车轮的轮胎信息的位置。另一方面，在现有轮胎状态获取设备中，接收天线用于各车轮，从而每一接收天线位于车体上靠近对应车轮的部位。因此，现有轮胎状态获取设备需要连接各接收天线与接收处理部的信号线，从而信号线的数量等于车轮数。此外，各信号线的长度较长，因此该轮胎状态获取设备的制造成本提高。相反，按照上述方式(1)的轮胎状态获取设备的连接一个或多个接收天线与接收处理部的信号线的数量和/或所需长度可减小，从而该轮胎状态获取设备的制造成本大大降低。
在本轮胎状态获取设备中，各接收装置和接收处理部可彼此相当靠近，例如按照接收装置的一种形式，(各接收装置和接收处理部)可装在单个壳体中。
每一接收装置从两个或更多发射装置接收轮胎信息组的状况包括接收装置接收轮胎信息的强度和接收装置接收轮胎信息的比。每一接收装置从一给定发射装置接收轮胎信息的状况受该接收装置的工作状态的影响，例如受接收灵敏度、如果接收装置中有放大器受放大器的放大增益，以及受对应接收天线的取向的影响。因此，优选考虑接收装置的工作状态来评估接收装置接收轮胎信息的状况。
车轮位置相关数据包括直接表示车轮位置的数据或可用来确定车轮位置的数据。每一车轮的位置可为每一车轮的绝对位置或相对位置。可在一坐标系统中定义绝对位置，而相对位置可为每个车轮相对车体选定部位，例如前后部位、左右部位和前右、前左、后右和后左部位的位置。由于车轮装在车体的各预定位置上，因此一旦确定相对位置就可用车轮的相对位置确定车轮的绝对位置。
根据车轮与接收装置的一基准线之间的一角度和车轮与接收装置之间的距离中的至少一个确定发射装置发射轮胎信息的车轮的位置。也可根据车轮的发射装置的相对位置确定发射轮胎信息的车轮的位置。例如，可检测其中一个与接收装置相距最大距离的发射装置或其中一个与接收装置的基准线之间的角度最大的发射装置。从而可确定与如此检测的发射装置对应的车轮的位置。
接收装置接收轮胎信息的强度随接收装置与对应发射装置之间的距离的增加而减小。此外，接收装置接收轮胎信息的强度在接收装置的接收天线的取向(接收天线的方向性优选时的方向)与发射装置发射轮胎信息的方向重合时比在接收天线的取向与发射装置发射轮胎信息的方向不重合时高。此外，接收装置接收轮胎信息的比随着轮胎信息的接收强度的增加而增加。该接收比为由引起接收装置接收所发射轮胎信息的发射装置的操作数除以发射装置操作总数得出的一值。因此，可根据接收装置接收轮胎信息的强度和/或接收装置的轮胎信息接收比确定发射各轮胎信息组的车轮的位置。
车辆可有一非转动地装在车体上的未安装车轮(备胎)。此时，可用车轮位置相关数据获取装置获取该未安装车轮的绝对或相对位置。在把该未安装车轮设置在车体预定部位上的情况下，一旦确定发射轮胎信息的车轮为该未安装车轮就可确定该未安装车轮的位置。在这方面，可把是从未安装车轮发射轮胎信息的信息看作一种车轮位置相关数据。
车轮位置相关数据获取装置不必用来获取车辆上所有车轮的车轮位置相关数据，而可用来获取车辆车轮中选定的一个或几个车轮的车轮位置相关数据。
(2)按上述方式(1)所述的轮胎状态获取设备，其中，轮胎信息包括识别与已发射出轮胎信息的发射装置对应的车轮的识别数据，车轮位置相关数据获取装置包括一存储包含在轮胎信息中的识别数据和与已发射出轮胎信息的发射装置对应的车轮的位置有关的车轮位置相关数据的车轮位置相关数据存储部，使得识别数据与车轮位置相关数据互相关联。
在根据上述方式(2)的轮胎状态获取设备中，用车轮位置相关数据存储部存储互相关联的识别数据和车轮位置相关数据的组合。当从一给定的车轮的发射装置发射轮胎信息时，可根据所接收的轮胎信息中的识别数据和车轮位置相关数据确定发射轮胎信息的该车轮的位置。
例如，当一给定的车轮的轮胎的状态异常时，可确定其轮胎异常的该车轮的位置。
(3)按上述方式(1)或(2)所述的轮胎状态获取设备，其中，车轮位置相关数据获取装置根据至少一个接收装置接收轮胎信息组的状况和车轮的转动状态获取车轮位置相关数据。
车辆行驶时，每一车轮上的发射装置与车体上的接收装置之间的相对位置在车轮转动过程中发生周期性变化。即，接收装置接收轮胎信息的强度在接收装置与发射装置之间的距离最小时最高，在该距离最大时最低。车轮的转动状态包括车轮的转速和车轮的加速度值(转速的导数)。鉴于此，合理的做法是根据车轮的转动状态估计轮胎信息的接收状况。如果轮胎信息的接收状况在车辆行驶时不变化，则可确定发射轮胎信息的车轮为未安装车轮。
应该指出，可在车轮不转动时获取车轮位置相关数据。此时，不必考虑由车轮转动造成的轮胎信息接收状况的变化。
(4)按上述方式(1)-(3)中任一方式所述的轮胎状态获取设备，其中，发射装置发射轮胎信息的持续时间(时间长度)为对应的车轮转动至少一整圈所需的时间，车轮位置相关数据获取装置根据至少一个接收装置在该持续时间内接收发射装置发射的轮胎信息的状况获取车轮位置相关数据。
在按照上述方式(4)的轮胎状态获取设备中，每一车轮的发射装置在至少正常转速下的车轮转动一整圈所需时间内连续发射轮胎信息。
如上所述，车轮转动时，接收装置与发射装置之间的距离决定于接收装置与车轮(车轮位置)之间的距离和车轮的角位置。因此，可根据在车轮转动至少一整圈所需时间中发射的轮胎信息确定决定于接收装置与车轮之间的距离的轮胎信息的接收状况(例如轮胎信息接收强度的平均值)。
因此，例如，可根据车轮转动一整圈中轮胎信息的接收强度的分布(最大和最小值，以及变化量)、接收强度的平均值或接收强度比一预定阈值高的时间所占比例来获取与车轮位置有关的车轮位置相关数据。
此外，可根据轮胎信息的接收比而不是轮胎信息的接收强度估计轮胎信息的接收状况。由于未安装车轮不转动，因此从未安装车轮(备胎)发射的轮胎信息的接收状况在该车轮转动时不变化。因此，如该车轮转动过程中轮胎信息的接收状况不变化，则发射轮胎信息的车轮可确定为未安装车轮。
(5)按上述方式(1)-(4)中任一方式所述的轮胎状态获取设备，其中，至少一个接收装置中的每一个接收装置包括至少一个接收天线，并且该车体侧装置还包括一可使上述至少一个接收天线中的至少一个运动的天线运动装置。
每一接收装置可包括一个接收天线或两个或更多接收天线。在接收装置包括两个或更多接收天线的情况下，该天线运动装置可为一调节两个或更多接收天线中所选定的至少一个天线中的每一个天线的取向或所有接收天线的取向的天线取向调节装置。该天线取向调节装置可包括一调节两个或更多接收天线的取向的共用机构，或者多个彼此独立地调节接收天线的取向的机构。
该天线运动装置包括至少以下两构件之一(a)可移动至少一个接收天线的天线移动构件和(b)一可转动至少一个接收天线的天线转动构件。该天线移动构件可沿直线或曲线移动至少一个接收天线。通过移动或转动接收天线本身可改变接收天线与两个或更多发射装置之间的相对位置。例如可改变接收天线相对两个或更多发射装置的取向。在这种意义上，可把天线运动装置称为改变接收天线与至少一个发射装置之间的相对位置的相对位置改变装置。
例如，当接收天线的取向与轮胎信息发射方向重合时，接收天线的轮胎信息接收强度最强。在从一个发射装置发射轮胎信息的情况下，当在用天线运动装置移动或转动接收天线的同时接收装置的轮胎信息接收强度最强时可断定该发射装置位于一与该接收天线的取向重合的直线上。
每一接收天线可采用杆、线圈或平面体的形式。但是，接收天线优选有较高程度的方向性。
(6)按上述方式(1)-(5)中任一方式所述的轮胎状态获取设备，其中，上述至少一个接收装置中的每一个接收装置包括一个接收天线，并且该车体侧装置还包括一可使上述一个接收天线运动的天线运动装置。
(7)按上述方式(5)或(6)所述的轮胎状态获取设备，其中，该天线运动装置包括一改变接收天线与所述至少两个发射装置中的每一个发射装置之间的相对位置的相对位置改变装置，和一可控制该相对位置改变装置的改变装置控制部。
该相对位置改变装置包括一用于移动或转动该接收天线的驱动源(例如一电动机)。如下所述，改变装置控制部根据一个或多个车轮的转动状态和车轮位置相关数据获取装置获取车轮位置相关数据的状况控制相对位置改变装置。该改变装置控制部可包括在该车轮位置相关数据获取装置中。
(8)按上述方式(5)-(7)中任一方式所述的轮胎状态获取设备，其中，该天线运动装置包括一根据车轮的转动状态改变接收天线的运动状态的运动状态改变部。
如上所述，接收装置接收轮胎信息的状况在车轮的转动过程中变化，因此优选获取车轮转动一整圈所需时间中的接收状况。
要求接收天线位于可在对应车轮转动一圈的过程中很好地接收发射装置发射的轮胎信息的合适区域或角度范围中。为增加接收天线接收两个或更多车轮的发射装置发出的轮胎信息的机会，要求以较高速度移动或转动接收天线。为同时满足这两个要求，接收天线与发射装置之间的相对位置的改变速度优选随着车轮转速的增加而增加。即，优选随着车轮转速的降低减小接收天线的移动或转动速度。作为同时满足上述两个要求的另一种方法，可间歇地移动或转动接收天线，使得接收天线在接收天线的取向与发射装置发射轮胎信息的方向重合的停止位置上在预定时间内保持静止不动，而在停止位置之间以较高速度移动或转动。
(9)按上述方式(5)-(8)中任一方式所述的轮胎状态获取设备，其中，该天线运动装置包括一在车轮位置相关数据获取装置无法获取与上述至少两个发射装置中的至少一个发射装置对应的至少一个车轮的车轮位置相关数据时改变接收天线的运动状态的运动状态改变部。
(10)按上述方式(8)或(9)中任一方式所述的轮胎状态获取设备，其中，该调节状态改变部可改变接收天线与上述至少两个发射装置中的每一个发射装置之间的相对位置改变的速度和方式中的至少一个。
可用有选择地进行该相对位置的连续改变和间歇改变来改变接收装置与发射装置之间的相对位置的改变方式。在连续或间歇改变中，相对位置的改变速度可保持不变或变化。
接收装置与发射装置之间的相对位置的改变速度在车轮的转速较高时可比车轮转速较低时高。例如，相对位置的改变速度的提高与车轮的转速成正比。此外，当相对车轮转速改变相对位置的速度高到车轮位置相关数据获取装置无法获取全部车轮位置相关数据或无法满意地获取车轮位置相关数据时，可降低相对位置改变速度或可在接收天线的取向与轮胎信息发射方向重合的位置上在预定时间内保持接收天线静止不动。通过如此改变相对位置的改变速度或在合适位置上保持接收天线静止不动，可使车轮位置相关数据获取装置满意地获取车轮位置相关数据。
可定期地或仅在预定条件得到满足时，例如如上所述在车轮位置相关数据获取装置无法获取车轮位置相关数据时，改变接收天线与发射装置之间相对位置的改变速度和/或相对位置的改变方式。
(11)按上述方式(1)-(4)中任一方式所述的轮胎状态获取设备，其中，上述至少一个接收装置中的至少一个包括多个接收天线，该车体侧装置包括一可选择这多个接收天线之一的接收天线选择装置和一可根据该接收天线选择装置所选择的接收天线接收轮胎信息的状况获取车轮位置相关数据的所选天线相关(与所选天线有关的)车轮位置相关数据获取部。
(12)按上述方式(11)所述的轮胎状态获取设备，其中，这多个接收天线分别用于上述至少两个发射装置。
在按照上述方式(12)的轮胎状态获取设备中，选择多个接收天线之一后，根据所选接收天线接收轮胎信息的状况获取车轮位置相关数据。此外，接收天线用于各发射装置。这多个接收天线的取向优选与各发射装置的轮胎信息发射方向重合，从而使得所选接收天线可以最高强度接收轮胎信息。
该接收天线选择装置可使用上述天线取向调节装置的技术特征。例如，该接收天线选择装置可按照车轮转动状态选择接收天线之一，或者接收天线选择方式可根据车轮转动状态而改变。
(13)按上述方式(11)或(12)所述的轮胎状态获取设备，其中，该接收天线选择装置包括一可选择这多个接收天线中接收轮胎信息强度最高的一个接收天线的最高接收强度天线选择部。
在根据接收装置接收轮胎信息的强度获取车轮位置相关数据的情况下，根据接收强度较高的轮胎信息获取的车轮位置相关数据的精确度比接收强度较低的轮胎信息高。在多个接收天线用于各车轮的情况下，可断定与轮胎信息接收强度最高的接收天线对应的车轮为发射轮胎信息的车轮。
(14)按上述方式(1)-(4)中任一方式所述的轮胎状态获取设备，其中，上述至少一个接收装置中的至少一个接收装置包括多个分别用于上述至少两个发射装置的接收天线，该车体侧装置包括一可选择这多个接收天线中接收轮胎信息强度最高的一个接收天线的最高接收强度天线选择部。
与轮胎信息接收强度最高的接收天线对应的车轮可被认为是发射轮胎信息的车轮。因此，通过识别轮胎信息接收强度最高的接收天线就可确定发射轮胎信息的车轮。
(15)按上述方式(1)-(14)中任一方式所述的轮胎状态获取设备，其中，上述至少一个接收装置中的至少一个接收装置包括一个与分别具有上述至少两个发射装置的至少两个车轮有不同的位置关系的接收天线。
在该接收装置所处位置与各车轮的位置关系不同的情况下，可用该接收装置的轮胎信息接收强度获取与其上有发射装置的车轮有关的车轮位置相关数据。由于发射装置围绕对应车轮的转动轴线转动，因此，优选由接收装置的位置和车轮的转动轴线限定或得出接收装置与发射装置的位置关系。
接收装置与发射装置的位置关系可表示为接收装置与车轮的转动轴线之间的距离和车轮相对接收装置的基准线的角度中的至少一个。如果各发射装置的上述距离和/或上述角度的值不同，则接收装置与各发射装置的位置关系不同。接收装置与车轮(发射装置)之间可设置用来吸收或衰减电磁波的电磁波屏蔽件。由于电磁波屏蔽件可减小发射装置发射的轮胎信息的电磁信号波的强度，因此优选根据电磁波屏蔽件造成的轮胎信息强度的减小得出接收装置与车轮(发射装置)之间的距离。例如，在接收装置位于两车轮中间的情况下，接收装置与两个车轮之间的距离相同。如果在接收装置与两个车轮之一之间插入一电磁波屏蔽件，则接收装置与该车轮之间的表观距离(apparent distance)比另一个车轮大。在该接收装置包括一方向性较强的接收天线的情况下，可把该接收装置的基准线看作与在该接收天线具有最强方向性的一个方向上延伸的直线重合。在该接收装置的基准线与不同车轮之间的角度不同的情况下，在相同条件下该接收装置对不同车轮(发射装置)发射的各轮胎信息组的接收强度不同。
(16)按上述方式(1)-(5)和(7)-(15)中任一方式所述的轮胎状态获取设备，其中，上述至少一个接收装置中的至少一个接收装置包括多个接收天线和一处理这多个接收天线所接收的轮胎信息组的轮胎信息处理部，这多个天线中的至少一个天线包括至少一个与该轮胎信息处理部和另一处理不同于轮胎信息的信息的处理部两者连接的共用天线。
在根据接收天线接收轮胎信息的状况获取车轮位置相关数据的情况下，该接收装置可使用用于接收轮胎信息之外的信息的一个或多个天线。通常，车辆包括各种天线如车辆导航天线、广播接收天线、电子钥匙天线、巡回控制天线和路面状况检测天线。把这类天线用于该轮胎状态获取设备的接收装置可减少只用于该设备的接收天线的数量，从而可降低该设备的制造成本。
(17)按上述方式(1)-(16)中任一方式所述的轮胎状态获取设备，其中，该车轮位置相关数据获取装置可以不同工作方式(工作模式)中选定的一种工作方式来获取车轮位置相关数据，并包括一工作方式改变部，该工作方式改变部在该车轮位置相关数据获取装置在不同工作方式之一下无法获取至少一个车轮的车轮位置相关数据时把上述方式改变成另一种方式。
(18)按上述方式(17)所述的轮胎状态获取设备，其中，该工作方式改变装置包括下述部件中的至少一个一可改变上述至少一个接收装置中的至少一个接收装置所要接收的轮胎信息的样本数的样本数改变部；一可改变用来获取车轮位置相关数据的阈值的阈值改变部；一可获取所选定的至少一个车轮的车轮位置相关数据的选定车轮数据获取部；一可禁止车轮位置相关数据获取装置获取车轮位置相关数据的禁止部；一可改变包含在上述至少一个接收装置的至少一个接收装置中的一放大器的放大增益的放大增益改变部；一可调节包含在上述至少一个接收装置的至少一个接收装置中的至少一个接收天线的天线调节部；一可改变上述至少一个接收装置的每一个接收装置的接收灵敏度的接收灵敏度改变部；以及一可改变包含在上述至少一个接收装置的至少一个接收装置中的一过滤器的工作方式的过滤方式改变部。
按上述方式(18)所述的轮胎状态获取设备设置成当车轮位置相关数据获取装置无法获取任何一个车轮的车轮位置相关数据时，改变车轮位置相关数据获取装置的工作方式和接收装置的工作状态中的至少一个，使得车轮位置相关数据获取装置获取车轮位置相关数据。通过改变接收装置的工作状态可改变接收装置的输出信号，即，可改变接收装置的轮胎信息接收状况。
在根据接收装置的轮胎信息接收强度平均值或根据接收强度的改变量(接收强度的最高值和最低值)获取车轮位置相关数据的情况下，改变接收强度的上述平均值或改变量的阈值来改变车轮位置相关数据获取装置的工作方式。即使轮胎信息的接收强度较低，也能通过降低阈值获取车轮位置相关数据。此外，可通过增加接收装置接收的轮胎信息的样本数来增加接收装置的轮胎信息接收的表观比，这是因为样本数的增加增加了接收装置可接收轮胎信息的机会。在车轮位置相关数据获取装置能获取所有车轮的车轮位置相关数据的情况下，车轮位置相关数据获取装置可检测任何发射装置的异常，并禁止获取其发射装置异常的车轮的车轮位置相关数据。即使无法获取装在车体上的车轮的车轮位置相关数据，也能获取没有装在车体上的未安装车轮的车轮位置相关数据。此外，在与任一车轮对应的发射装置发射的轮胎信息的接收精确度不够高的情况下，可禁止获取该车轮的车轮位置相关数据。
该接收装置可包括一过滤该接收天线所接收的轮胎信息的过滤器，一放大经过滤的轮胎信息的放大器，一对经放大的轮胎信息进行中间频率处理的中间频率处理器，另一个过滤经中间频率处理器处理的轮胎信息的过滤器，以及一比较如此过滤的轮胎信息与一阈值以得出数字轮胎信息的数字转换部。
如果放大器的放大增益增加，则加到数字转换部上的轮胎信息信号的振幅增加。如果接收天线的取向调节到与发射装置的轮胎信息发射方向重合，则接收装置对轮胎信息的接收强度增加。如果接收装置的接收强度增加，则即使对轮胎信息的接收强度较低接收装置也能接收轮胎信息。如果改变过滤器的工作方式，则可除去所接收轮胎信息中的噪声。
(19)一种轮胎状态获取设备，它包括分别设置在一车辆的多个车轮上的多个车轮侧装置和设置在该车辆车体上的一车体侧装置，该轮胎状态获取设备根据从车轮侧装置发射的信息获取车轮轮胎的状态，其特征在于该多个车轮侧装置的每一个均包括(a)一检测对应车轮轮胎的状态的轮胎状态检测装置，和(b)一发射一连串包括表示由该轮胎状态检测装置检测的轮胎状态的轮胎状态数据的轮胎信息的发射装置；以及该车体侧装置包括(c)一接收从各发射装置发射的轮胎信息组的接收装置；(d)一检测这多个车轮侧装置与该车体侧装置之间的通信环境的通信环境检测装置；和(e)一根据该通信环境检测装置检测的通信环境，并根据该接收装置接收从各发射装置发射的轮胎信息组的状况来获取与车轮位置有关的车轮位置相关数据的车轮位置相关数据获取装置。
在按上述方式(19)所述的轮胎状态获取设备中，该车轮位置相关数据获取装置根据接收装置的轮胎信息接收状况和检测到的车轮侧装置与车体侧装置之间的通信环境来获取车轮位置相关数据。本设备所获取的车轮位置相关数据的精确度比只根据轮胎信息接收状况获取车轮位置相关数据的现有设备高。
在本设备中，该接收装置可包括其在车体上的位置分别与各车轮对应的多个接收天线。还应指出，本设备可包括上述方式(1)-(18)的任一技术特征。
(20)一种轮胎状态获取设备，它包括分别设置在一车辆的多个车轮上的多个车轮侧装置和设置在该车辆车体上的一车体侧装置，该轮胎状态获取设备根据从车轮侧装置发射的信息获取车轮轮胎的状态，其特征在于该多个车轮侧装置的每一个均包括(a)一检测对应车轮轮胎的状态的轮胎状态检测装置，和(b)一发射一连串包括表示由该轮胎状态检测装置检测的轮胎状态的轮胎状态数据的轮胎信息的发射装置；以及该车体侧装置包括(c)一接收从各发射装置发射的轮胎信息组的接收装置；(d)一根据该接收装置接收从各发射装置发射的轮胎信息组的状况获取与车轮位置有关的车轮位置相关数据的车轮位置相关数据获取装置；(e)一检测该多个车轮侧装置与该车体侧装置之间的通信环境的通信环境检测装置；和(f)一根据该通信环境检测装置检测的通信环境改变车轮位置相关数据获取装置的工作方式的工作方式改变部。
在按上述方式(20)所述的轮胎状态获取设备中，该车轮位置相关数据获取装置根据检测到的车轮侧装置与车体侧装置之间的通信环境以及接收装置的轮胎信息接收状况获取车轮位置相关数据。本设备所获取的车轮位置相关数据的精确度也比只根据轮胎信息接收状况获取车轮位置相关数据的现有设备高。
即使发射装置发射轮胎信息的状况保持不变，接收装置接收发射装置发射的轮胎信息的状况也不一定保持不变。即，接收装置接收轮胎信息的状况受车轮侧装置与车体侧装置之间的通信环境的影响。接收装置接收轮胎信息的强度和/或比例可随通信环境的变化而变化。在特定的发射装置发射轮胎信息的情况下，当接收装置对轮胎信息的接收强度和比例较高时则可认为通信环境良好。当通信环境不佳时，改变车轮位置相关数据获取装置的工作方式或改变接收装置的工作状态可以使得车轮位置相关数据获取装置获取车轮位置相关数据，并提高所获取的车轮位置相关数据的精确度。
此外，在按上述方式(20)所述的本设备中，该接收装置可包括其在车体上的位置分别与各车轮对应的多个接收天线。还应指出，本设备可包括上述方式(1)-(19)的任一技术特征。
(21)按上述方式(19)或(20)所述的轮胎状态获取设备，其中，该通信环境检测装置包括一检测车辆姿态的车辆姿态检测部，和一根据该车辆姿态检测部所检测的车辆姿态获取作为通信环境的接收装置与发射装置之间的实际位置关系与一标称关系之间的变化的姿态相关通信环境获取部。
接收装置与发射装置之间的通信环境随车辆姿态而变。车辆倾斜时车体侧装置的接收装置与车轮之间的位置关系与车辆水平时不同。因此，接收装置与发射装置之间的通信环境随着车辆姿态的变化而变化。例如，可根据车辆高度传感器的输出信号得出车辆静止时的车辆姿态，而根据车辆高度传感器的输出信号和/或车辆的行驶状况估计车辆行驶时的车辆姿态。例如，在车辆以几乎不变的速度笔直行驶时可估计车辆几乎呈水平姿态，而在车辆转弯时可估计车辆向一侧倾斜。还可以在车辆刹车(减速)或加速时估计车辆在其纵向上倾斜。刹车的车体倾斜时其前部朝向路面下倾，而加速的车体倾斜时其后部下倾。上述车辆的行驶状况可用下述至少一个检测车速传感器、前轮转向角传感器、后轮转向角传感器、转向盘角度传感器、垂直加速/减速传感器、横向加速/减速传感器、纵向加速/减速传感器、横摆率传感器、制动力检测装置、驱动力检测装置等等。可根据车辆转弯角度或状态和制动(减速)或加速的程度得出与倾斜方向无关的车辆倾斜程度。
(22)按上述方式(19)-(21)中任一方式所述的轮胎状态获取设备，其中，该通信环境检测装置包括一检测车辆环境的车辆环境检测部。
接收装置与发射装置之间的通信环境随车辆所在环境而变化。车辆环境包括接收装置与各发射装置之间的空间环境和是否存在反射或吸收无线电波形式的轮胎信息的物体或部件。接收装置与发射装置之间的空间环境受天气条件的影响。例如，接收装置的轮胎信息接收强度在下雨或下雪天比在晴天时低。可用环境温度、湿度和气压计估计雨或雪的天气条件。轮胎信息的接收强度还受路面状态的影响，路面可能吸收或反射表示轮胎信息的无线电波。当车辆在极易反射无线电波的结冰路面上时，接收装置的轮胎信息接收强度较高。当路面的光滑度比一阈值高和/或当路面的摩擦系数比一阈值低时可把车辆看成静止或行驶在结冰路面上。接收装置的轮胎信息接收强度还受车辆周围环境的影响，例如车辆周围结构物的密度和周围车辆的密度(交通拥挤程度)，这些会影响电磁波的反射程度。可用前部雷达或后部雷达、超声波传感器或照相机检测车辆的周围环境。雷达可使用毫米波、红外线或任何其他光线。驾驶员可操纵一合适开关来获取周围状态。可用车际通信系统(VICS)、广播电波接收机或蜂窝式电话或手提电话获取交通拥堵状况的信息。
(23)按上述方式(19)-(22)中任一方式所述的轮胎状态获取设备，其中，该工作方式改变装置包括下述部件中的至少一个一可改变接收装置中一放大器的放大增益的放大增益改变部；一可调节接收装置中至少一个接收天线的天线调节部；一可改变接收装置的接收灵敏度的接收灵敏度改变部；一可改变接收装置中一过滤器的工作方式的过滤方式改变部；一可改变用来获取车轮位置相关数据的阈值的阈值改变部；一可改变接收装置要接收的轮胎信息的样本数的样本数改变部；一可获取选定的至少一个车轮的车轮位置相关数据的选定车轮数据获取部；以及一可禁止车轮位置相关数据获取装置获取车轮位置相关数据的禁止部。
在接收装置与发射装置之间的某些通信环境中，车轮位置相关数据获取装置会无法满意地获取车轮位置相关数据。此时，优选按需要改变车轮位置相关数据获取装置的工作方式。车轮位置相关数据获取装置的工作方式的改变包括从允许该装置获取车轮位置相关数据的正常方式变为禁止该装置获取车轮位置相关数据的方式。当车辆姿态发生较大改变时、当车辆姿态的改变频率较高时或当接收装置的轮胎信息接收强度因例如车辆环境很差而极大极低时，车轮位置相关数据获取装置获取的车轮位置相关数据的精确度下降，因此优选不获取车轮位置相关数据。
(24)一种轮胎状态获取设备，它包括分别设置在一车辆的多个车轮上的多个车轮侧装置和设置在该车辆车体上的一车体侧装置，该轮胎状态获取设备根据从车轮侧装置发射的信息获取车轮轮胎的状态，其特征在于该多个车轮侧装置的每一个均包括(a)一检测对应车轮轮胎的状态的轮胎状态检测装置，和(b)一发射一连串包括表示由该轮胎状态检测装置检测的轮胎状态的轮胎状态数据的轮胎信息的发射装置；以及该车体侧装置包括(c)一接收从各发射装置发射的轮胎信息组的接收装置；(d)一检测该车辆的行驶状况的车辆行驶状况检测装置；和(e)一根据该车辆行驶状况检测装置检测的车辆行驶状况，并根据该轮胎状态检测装置所检测的轮胎状态和所检测轮胎状态的变化至少其中之一，来获取与车轮位置有关的车轮位置相关数据的车轮位置相关数据获取装置。
在按上述方式(24)所述的轮胎状态获取设备中，该车轮位置相关数据获取装置根据所检测的车辆行驶状况，和所检测的轮胎状态和所检测轮胎状态的变化的至少之一获取车轮位置相关数据。由于车轮位置相关数据获取装置不仅使用所检测的轮胎状态和/或轮胎状态的变化，而且还使用所检测的车辆行驶状况，因此本设备所获取的车轮位置相关数据的精确度提高。
车辆向前行驶中转弯时车辆转弯路径外侧上的车轮轮胎的气压比内侧上的车轮轮胎的气压高。车辆制动时，前轮轮胎的气压比后轮轮胎的气压高。车辆加速时，后轮轮胎的气压比前轮轮胎的气压高。根据这些事实，可获取与发射轮胎信息组的车轮的位置有关的车轮位置相关数据。
车辆转弯时，车辆转弯路径外侧上的车轮轮胎的气压比车辆笔直行驶时高，车辆转弯路径内侧上的车轮轮胎的气压比车辆笔直行驶时低。车辆制动时，前轮轮胎的气压比车辆常速行驶时高，后轮轮胎的气压比车辆常速行驶时低。根据这些事实可获取车轮位置相关数据。
在本轮胎状态获取设备中，该接收装置可包括其在车体上的位置分别与各车轮对应的多个接收天线。还应指出，本设备可结合上述方式(1)-(23)的任一技术特征。
(25)按上述方式(24)所述的轮胎状态获取设备，其中，轮胎信息还包括表示轮胎气压的气压数据，车轮位置相关数据获取装置包括根据该气压数据所表示的轮胎气压和该气压的变化的至少其中之一来获取车轮位置相关数据的气压相关(与气压有关的)车轮位置相关数据获取部。
(26)按上述方式(24)或(25)所述的轮胎状态获取设备，其中，该车辆行驶状况检测装置包括一检测车辆加速状态的加速状态检测部和一检测车辆转弯状态的转弯状态检测部的至少其中之一。
该加速状态包括表示车辆加速状态的正加速值和表示车辆减速状态的负加速值。


图1为一装有根据本发明一实施例的轮胎状态获取设备的车辆的示意图。
图2为上述轮胎状态获取设备的方框图。
图3为轮胎信息示意图。
图4A和4B示出图1轮胎状态获取设备中的一接收装置。
图5为上述接收装置的方框图。
图6为图1轮胎状态获取设备中的一显示装置的示意图。
图7为一存储在图1轮胎状态获取设备的第一存储部中的车轮位置数据获取程序的流程图。
图8为上述车轮位置数据获取程序的一部分的流程图。
图9为一存储在上述第一存储部中的气压检测程序的流程图。
图10示出图1轮胎状态获取设备的接收天线之一的接收强度值的变化。
图11示出上述接收天线的接收强度变化的另一例。
图12示出存储在根据本发明另一实施例的轮胎状态获取设备的第一存储部中的一接收强度数据图。
图13为存储在图12实施例中上述第一存储部中的车轮位置数据获取程序的流程图。
图14为图13车轮位置数据获取程序的一部分的流程图。
图15为存储在本发明又一实施例中的第一存储部中的车轮位置数据获取程序的流程图。
图16为存储在本发明再一实施例中的第一存储部中的车轮位置数据获取程序的流程图。
图17示出根据本发明另一实施例的轮胎状态获取设备中的一接收装置。
图18示出其中上述图17的接收装置能接收轮胎信息的区域。
图19示出存储在图17轮胎状态获取设备的第一存储部中的一接收强度数据图。
图20为存储在图17实施例中第一存储部中的一天线转动电动机控制程序的流程图。
图21为存储在图17实施例中第一存储部中的另一天线转动电动机控制程序的流程图。
图22为存储在根据本发明又一实施例的轮胎状态获取设备的第一存储部中的一接收方式改变程序的流程图。
图23为存储在根据本发明再一实施例的轮胎状态获取设备的第一存储部中的一环境相关阈值改变程序的流程图。
图24为存储在根据本发明另一实施例的轮胎状态获取设备的第一存储部中的一姿态相关阈值改变程序的流程图。
图25为存储在根据本发明另一实施例的轮胎状态获取设备的第一存储部中的一车轮位置数据获取程序的流程图。
图26示出轮胎状态获取设备的接收装置在本发明其它实施例中的设置位置。
图27示出存储在图26轮胎状态获取设备的第一存储部中的一接收强度数据图。
图28示出存储在图26的设备的第一存储部中的另一接收强度数据图。
图29示出存储在图26的设备的第一存储部中的又一接收强度数据图。
图30为图26接收装置的一个示例的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图详述本发明轮胎状态获取设备的一些实施例。
如图1和2所示，一汽车的车体8上有一右前轮10、一左前轮12、一右后轮14和一左后轮16。车体8的后行李箱中有一未安装车轮18。各车轮10-18装有轮胎，包括一金属轮身和一橡胶轮胎，该未安装车轮18可称为备轮或备胎。车轮10-18各有车轮侧装置20-28，车体8上有一车体侧装置30。
所有车轮侧装置20-28的结构都相同。下面只举例说明与右前轮10对应的车轮侧装置20。车轮侧装置20包括一检测车轮10轮胎气压的采取气压检测装置34形式的轮胎状态检测装置、一发射一连串包括表示气压检测装置34检测的气压的气压数据的轮胎信息的发射天线36，和一生成该一连串轮胎信息的轮胎信息发生装置38。该轮胎信息发生装置38包括一具有与气压检测装置34和发射天线36连接的一输入-输出部的计算机。该计算机包括一存储识别右前轮10的识别数据的存储器40。在本实施例中，轮胎信息发生装置38和发射天线36构成一发射装置42的主要部分。
尽管气压检测装置34通常装在各车轮的金属轮身上，但该检测装置34也可装在车轮的橡胶轮胎上。即，检测装置34可埋置在轮胎的材料中或位于轮胎内部。
在图3中总的表示为50的轮胎信息包括同步数据52、上述识别数据54、上述气压数据56和校验数据60。同步数据52为轮胎信息50的主要数据，用于发射装置42与下述的一接收装置70之间的同步。识别数据54用于识别各车轮10-18。例如，车轮侧装置20的发射装置42发射的轮胎信息50中的识别数据54识别右前轮10。校验数据60用来进行奇偶校验等。轮胎信息50可包括表示车轮侧装置20的其他种类的数据，如存储在一电池中的电能的量。轮胎信息50的气压数据56用作表示车轮状态的车轮状态信息。
在车轮侧装置20中，气压检测装置34检测右前轮10的轮胎的气压，轮胎信息发生装置38根据所检测气压和存储在存储器40中的车轮10的识别数据生成轮胎信息50。发射天线36发射所生成的轮胎信息。在本实施例中，发射天线36以预定时间间隔发射轮胎信息。不同车轮10-18的车轮侧装置20-28的发射天线的该时间间隔不同，因此车体侧装置30原则上不会同时收到不同发射天线发射的两组或更多组轮胎信息。即使车体侧装置30偶然同时收到两组或更多组轮胎信息，这种同时接收的情况也不会再次发生。
车体侧装置30包括接收车轮侧装置20-28的各组轮胎信息的上述接收装置70、一向车辆操作者或驾驶员显示轮胎状态的显示装置72，和一车轮位置数据获取装置74。
接收装置70包括一天线装置76和一处理该天线装置76接收的轮胎信息的接收处理装置78。接收装置70位于车辆的司机-乘客(乘员)室的顶棚或顶部的大致中央处。如图4所示，天线装置76包括取向不同的五个接收天线80、82、84、86和88。接收天线80-86取向成各接收天线方向性最好的方向与对应车轮(右前轮10、左前轮12、右后轮14或左后轮16)，即在图2例子中为右前轮10的发射装置42发射轮胎信息的方向平行。与未安装车轮18对应的接收天线88取向成其方向性最好的方向与未安装车轮18的发射装置发射轮胎信息的方向平行。在各接收天线采用杆的形式的情况下，接收天线的取向为该杆伸展方向。
如图5所示，接收处理装置78包括一过滤部110、一放大器112、一中间频率处理部114、另一过滤部116和一数字转换部118。天线装置76接收的轮胎信息经过滤部110过滤后，所过滤的轮胎信息由放大器112放大。放大的轮胎信息经中间频率处理后，所处理的轮胎信息再次由过滤部116过滤。该经过滤的轮胎信息与一阈值比较后转换成数字轮胎信息传给车轮位置数据获取装置74。
在本实施例中，接收装置70设置在司机-乘客室中一个位置上。各接收天线80-88并不分别设置在车体8上靠近各车轮10-18的各局部位置上。即，接收天线80-88和接收处理装置78均彼此靠近地设置在司机-乘客室的顶棚的大致中央处。
天线装置76由可看作一系列或一组天线的五个接收天线80-88构成。各接收天线80-88可为具有合适的纵向尺寸的杆型天线或线圈型天线。在接收天线80-88的纵向尺寸不大的情况下，可把由接收天线80-88构成的天线装置76装在单个壳体中，也可把天线装置76和接收处理部78装在单个壳体中。
车轮位置数据获取装置74原则上由一具有一与接收装置70(接收处理装置78)连接的输入-输出部的计算机、一车辆姿态检测装置130、一车辆环境检测装置132、四个车轮速度检测装置134和上述显示装置72构成。车辆姿态检测装置130用来检测该车辆的姿态，车辆环境检测装置132用来检测该车辆的环境。车轮速度检测装置134用来检测各车轮10、12、14和16的转速。
车轮位置数据获取装置74根据接收装置70接收的轮胎信息50检查各车轮10-16的轮胎的异常状态，并根据接收装置70接收轮胎信息50的状况识别(确定其位置)其轮胎信息50已被接收装置70收到的各车轮10-18。即，接收处理装置74可确定所接收的轮胎信息50的发射装置，即确定其轮胎信息50已被接收装置70接收的右前轮10、左前轮12、右后轮14、左后轮16和未安装车轮18之一。
车轮位置数据获取装置74包括第一存储部140和第二存储部142。第一存储部140存储多个程序，如图7流程图所示车轮位置数据获取程序和图9流程图所示气压获取程序。
第二存储部142存储轮胎信息50中的各组识别数据和表示其各组轮胎信息50已由其发射装置发射的车轮的位置的对应的各组位置数据。各组识别数据和各组位置数据互相关联地存储在第二存储部142中。例如，如图2所示，第二存储部142存储一由各组识别数据(ID1、ID2、…)和与各组识别数据对应的各组位置数据(FR、FL)构成的数据图144。
如图10所示，如果四个车轮10-16的各车轮侧装置20-26同时发射各组轮胎信息50，则例如与右前轮10对应的接收天线80从右前轮10的车轮侧装置20接收轮胎信息50的强度最高。但是，原则上，如上所述各车轮侧装置20-26并不同时地、而是在不同时间发射各组轮胎信息50，因此接收强度最高的接收天线随着时间变化。例如，如图11所示，首先车轮侧装置20发射右前轮10的轮胎信息50，然后车轮侧装置22发射左前轮12的轮胎信息50，则最初接收天线80对轮胎信息50的接收强度最高，然后在接收天线80的接收强度大大下降后接收天线82的接收强度最高。应该理解，可根据对轮胎信息50接收强度最高的接收天线确定发射轮胎信息50的车轮的位置。
如图6所示，显示装置72包括一具有五个与各车轮10-18对应的显示部152-160的显示器150。显示装置72用来显示其轮胎气压低于一预定下限的车轮。
在本实施例中，相继选择天线装置76的五个接收天线80-88(使其相继运行)以便相继检测所接收的各组轮胎信息50的接收强度值。确定接收强度最高的接收天线后，根据所确定的接收强度最高的接收天线确定发射轮胎信息50的车轮。轮胎信息50的接收强度由由接收装置70的接收强度检测部146检测的各接收天线80-88的输出电压表示。
以预定周期执行图7流程图所示车轮位置数据获取程序。在该程序的起始步骤S1中，按照图8流程图所示接收处理程序进行接收处理操作。即，在一预定时间内检测当前选定接收天线的输出电压，得出所接收轮胎信息50中的识别数据。然后该控制流程到达步骤S2，以确定是否所有接收天线80-88已检测或获取轮胎信息50的接收强度和识别数据。如在步骤S2得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S3，以确定五个接收天线80-88的接收强度的平均值中最大者，然后确定接收强度平均值最大的接收天线。在步骤S3之后的步骤S4中，表示与所确定的接收强度最高的接收天线对应的车轮的位置的车轮位置数据与该接收天线所接收轮胎信息50中的识别数据发生关联。
然后，控制流程到达步骤S5，以确定是否所有车轮10-18的车轮位置数据与识别数据已发生关联。如在步骤S5得到肯定回答(YES)，则控制流程到达步骤S6，以确定车轮位置数据是否已与对应的识别数据一起存储在第二存储部142中。对每一车轮10-18执行步骤S6。如对给定的一个车轮在步骤S6中得到肯定回答(YES)，则控制流程到达步骤S7，以确定已存储在第二存储部142中的识别数据和车轮位置数据是否与当前获取的识别数据和车轮位置数据一致。如在步骤S6或S7得到否定回答(NO)，即如识别数据和车轮位置数据尚未存储在第二存储部142中或存储的识别数据和车轮位置数据与当前获取的数据不一致，则控制流程到达步骤S8，在步骤S8中，把当前获取的车轮位置数据与对应的识别数据一起存储在第二存储部142中，或用当前获取的车轮位置数据取代已存储的车轮位置数据。例如，当对应车轮10、12、14或16为未安装18所取代或因车轮10-16的转动变为另一车轮时，在步骤S7中会得到否定回答。如在步骤S7得到肯定回答(YES)，即，如已存储的识别数据和车轮位置数据与当前获取的数据一致，则存储在第二存储部142中的识别数据和车轮位置数据保持不变。
图8流程图示出在步骤S1中执行的上述接收处理程序。在该接收处理程序的起始步骤S21中，选定第一接收天线(例如与右前轮10对应的接收天线80)后开始计时。用步骤S21后的步骤S22和S23在一预定时间内检测接收强度。经过预定时间后，即在步骤S23得到肯定回答(YES)时，控制流程到达步骤S24，以读取选定的第一接收天线接收的轮胎信息50中的识别数据。用步骤S24后的步骤S25选定第二接收天线(例如接收天线82)并开始计时。在步骤S25后的步骤S26中，确定是否已选定第五个接收天线(例如接收天线88)。重复执行步骤S22-S26直到在步骤S26中得到肯定回答(YES)。从而获取五个接收天线80-88接收的各组轮胎信息50的接收强度值和对应的各组识别数据。
检测接收强度的该预定时间可比各车轮在车辆的普通行驶状态下转动一整圈所需时间长。但是该预定时间也可比上述时间短。获取各车轮的车轮位置数据所花时间随着计时器设定的预定时间的减少而减少。例如，可把该预定时间定为在一车轮侧装置20-28的发射装置42发射轮胎信息50的同时选择所有五个接收天线80-88。
该预定时间可保持不变，也可随车轮转速或获取车轮位置数据的状况而变化。
可在该车辆的点火开关保持接通状态的同时以预定时间周期执行该车轮位置数据获取程序。但是，可在所有车轮10-18的车轮位置数据和识别数据互相关联后结束在点火开关接通状态下对该车轮位置数据获取程序的执行。也可执行该车轮位置数据获取程序，直到根据反复获取的各车轮的车轮位置数据组和识别数据组的两个或更多组合完成对车轮位置数据的满意处理。例如，可把互相相同或相似的组合用作车轮位置数据和识别数据的有效组合。即使在点火开关保持断开状态时也可获取车轮位置数据。换句话说，可在车辆行驶或静止时获取车轮位置数据。但是，车辆行驶时获取的车轮位置数据的精确度较高，因为车辆行驶时可以较高精确度检测轮胎信息50的接收强度，并以较高精确度确定接收装置与发射装置之间的关系。
图9流程图示出气压检测程序，该程序起始步骤S51确定任一接收天线80-88是否已接收到轮胎信息50。如在步骤S51得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S52，以读取识别数据，并在步骤S53读取也包括在接收到的轮胎信息50内的气压数据。然后控制流程到达步骤S54，以确定该气压数据表示的气压是否低于一预定阈值。例如，把该阈值定为轮胎气压的一下限，如低于该下限，则需要用未安装车轮18更换对应车轮。如在步骤S54得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S55，以确定其轮胎气压低于该阈值的车轮。根据所接收轮胎信息50中的识别数据和存储在第二存储部142中的车轮位置数据和识别数据在步骤S55中作出这一确定。在步骤S55后的步骤S56中，根据在步骤S55中的确定结果启动显示装置72。如右前轮10的气压低于该阈值，则显示器150的显示部152显示车轮10的气压低于该阈值。
可通过确定任一接收天线80-88对轮胎信息50的接收强度是否高于预定阈值作出步骤S51中的确定。此时，仅当断定轮胎信息50的接收强度高于该阈值时才执行步骤S52和其后各步骤。这种只使用接收强度足够高的轮胎信息50的做法可以较高精确度获取车轮位置数据。
如上所述，本实施例根据接收天线80-88中对轮胎信息50接收强度最高的一个接收天线确定或识别各车轮。如果如此识别的车轮的气压低于该预定阈值，则车辆操作者或驾驶员可以知道其气压低于该预定阈值的这一车轮。还应指出，接收天线80-88不位于靠近各车轮10-18的部位上，因此从接收天线80-88伸出的信号线的所需长度可缩短，从而该轮胎状态获取设备的制造成本可降低。
在本实施例中，车轮位置数据获取装置74的用来执行步骤S1(步骤S21和S25)的部分构成一用于相继选择接收天线80-88的接收天线选择装置，而车轮位置数据获取装置74的用来执行图7车轮位置数据获取程序的部分构成一选定天线相关车轮位置相关数据获取部或装置。
尽管上述实施例在所有车轮的车轮位置数据组与对应的所有车轮的识别数据组发生关联后，把所有车轮的车轮位置数据组存储在第二存储部142中，但也可每当一车轮的车轮位置数据组与对应的识别数据组发生关联时，把每一车轮的车轮位置数据组与对应的识别数据组一起存储在第二存储部142中。此时，省略步骤S5，并且步骤S7不把所有获取的车轮位置数据组与数据图144中的对应车轮位置数据组相比较，而只比较其车轮位置数据已获取的车轮的识别数据与数据图144的对应数据。
获取车轮位置数据的方式不限于上述实施例中的方式。例如，可用实验测量每一接收天线80-88对与发射轮胎信息50的车轮位置有关的轮胎信息50的接收强度值。表示如此获取的强度值与车轮位置之间的关系的数据图存储在第一存储部140中，从而根据该数据图表示的接收强度值和每一接收天线对轮胎信息50的实际接收强度值获取车轮位置数据。
存储在第一存储部140中的图12所示一数据图170示出使用在本发明第二实施例中的这一关系的一例。该数据图170示出每一接收天线80-88对与五个车轮10-18有关的轮胎信息50的接收强度的一个范围。该范围用最大和最小强度值表示。
如图10所示，接收天线80对右前轮10的车轮侧装置20发射的轮胎信息50显示出最高接收强度。接收天线80相对其他车轮12-18的接收强度值以左前轮12、右后轮14和左后轮16和未安装车轮或备胎18的次序依次减小。其它接收天线82、84、86、88的接收强度的情况与接收天线80类似。即，各接收天线相对不同车轮10-18的接收强度决定于各接收天线与各车轮的相对位置。还应指出，每一接收天线对轮胎信息的接收强度随车轮转动而变，因为每一接收天线与各车轮的相对位置随各车轮的转动而变化。但是可用实验检测或测量车轮10-18的各车轮侧装置20-28发射轮胎信息50时各接收天线80-88对轮胎信息50的接收强度。
数据图170可变型为表示各接收天线在各车轮10-16转动一整圈过程中对轮胎信息50的接收强度的平均值而不是接收强度值的范围，或表示轮胎信息50的接收比。接收比通常随着接收强度值的提高而提高。因此，可根据天线装置76的接收天线80-88的接收比、各车轮转动一圈期间的接收强度平均值，和各车轮转动一圈期间的接收强度的范围中的至少一个获取车轮位置数据。
在上述实施例中，确定其中接收强度最高的一个接收天线后，使得表示该接收天线的车轮位置数据与上述接收天线接收的轮胎信息50中的识别数据相关联。但是，可断定接收强度最高的该接收天线接收的轮胎信息50事实上是与该接收天线对应的车轮发射的轮胎信息50。通过获取接收强度最高的接收天线对轮胎信息50的接收强度的平均值或范围，或该接收天线的接收比，并将如此获取的接收强度的平均值或范围或接收比与数据图170(或经变型的数据图)的数值相比较而作出这一断定。只在作出这一断定后车轮位置数据才与对应的识别数据相关联。此时，在图7的步骤S4前加上一比较所获取接收强度的平均值或范围或接收比与数据图的数值，以断定其接收强度最高的接收天线所接收的轮胎信息50事实上是与该接收天线对应的车轮发射的轮胎信息50的步骤。
结合数据图作出该断定的上述变型可以更高精确度获取车轮位置数据。
可根据每一接收天线在由对应车轮的转速决定的预定时间中接收轮胎信息50的强度范围获取车轮位置相关数据。更确切地说，以比车轮转动一整圈所需时间长的预定时间间隔相继选择其接收强度受检测的接收天线80-88，使得每一接收天线的接收强度的检测时间不短于对应车轮转动一整圈所需时间。
使用图12数据图170的第二实施例设置为执行图13流程图所示车轮位置数据获取程序。在该程序的起始步骤S71中按照图14流程图所示接收处理程序进行接收处理操作。在步骤S71后的步骤S72中确定是否所有接收天线80-88已接收轮胎信息50。如在步骤S72得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S73以确定所检测接收强度是否与数据图170的数值一致。如在步骤S73得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S74以使得车轮位置数据与对应的识别数据相关联。
例如，如果五个接收天线80、82、84、86和88的所检测接收强度分别保持在C2-C3、CO-C1、C8-C9、C4-C5和C4-C5的范围内，则断定轮胎信息50是从与右后轮14对应的车轮侧装置24发出的。
图14的流程图示出在步骤S71执行的接收处理程序。该接收处理程序开始于图8流程图所述步骤S21。然后，控制流程到达步骤S102以检测车轮转速Vw，并在步骤S103根据所检测车轮转速Vw确定检测时间t0。步骤S103后的步骤S104和S105用来在该预定检测时间t0内检测接收强度。经该检测时间后，即在步骤S105得到肯定回答(YES)时，控制流程到达步骤S106和S107以获取检测时间中所检测接收强度的分布或改变，并获取所接收轮胎信息中的识别数据。然后控制流程到达步骤S25选择下一个接收天线。只要在步骤S26得到否定回答(NO)，则反复执行步骤S102-S107、S25和S26。
因此，以由所检测车轮转速Vw确定的时间间隔相继选择五个接收天线80-88后，检测所选择接收天线对轮胎信息50的接收强度。这一做法可比如图8实施例的检测时间(上述时间间隔)保持不变的做法更精确地检测接收强度。
识别数据和车轮位置数据可在每次获取各接收天线的接收强度的分布时互相发生关联。比较所获取接收强度的分布与数据图170的数值即可得出车轮位置数据，即可以识别发射轮胎信息50的车轮。此时，省略步骤S5，并且步骤S7只比较其车轮位置数据已获取的车轮的识别数据与数据图170的对应数据。
可根据平均接收强度最高的接收天线确定发射轮胎信息50的车轮。这一做法也可非常精确地确定发射轮胎信息的车轮。
在图14的实施例中，每次选择接收天线时都检测车轮转速Vw，因此检测时间t0随当前检测或更新的车轮转速Vw而变化。但是，可只在选择第一接收天线时检测车轮转速Vw。此时，在步骤S26中得到否定回答(NO)时控制流程返回步骤S104而不是步骤S102。
在步骤S102中检测的车轮转速Vw可为所检测的所有四个车轮10-16的转速的平均值，或按照一预定规则处理检测的至少一个车轮10-16的转速得出的一转速。步骤S102也可设计成检测与当前选择的接收天线对应的车轮的转速，从而用与所选择的接收天线对应的车轮的转速确定所选择的接收天线的接收强度的检测时间。此外，图13车轮位置数据获取程序可变型为只在车辆行驶时执行步骤S71和其后各步骤。在这里要指出，在车辆静止时接收强度分布的检测精确度大大下降。
可确定车轮转动一圈期间与接收强度变化量最小的接收天线对应的车轮为未安装车轮18。车辆行驶中从车轮10-16发射的轮胎信息的接收强度在这些车轮转动时发生很大变化。另一方面，车辆行驶中从未安装车轮18发射的轮胎信息的接收强度的变化量极小，因为该接收强度的变化不是由未安装车轮18的转动而是仅由行驶车辆的振动造成的。因此可把与接收强度变化量最小的接收天线对应的车轮确定为未安装车轮18。
图15流程图示出在本发明又一实施例中执行的一车轮位置数据获取程序。该程序的起始步骤S151确定汽车是否在行驶，更确切说，车轮转速是否大于一预定阈值。在本实施例中，在车轮10-16转动时生成或获取车轮位置数据。该阈值为这样一个转速值，即如超过该值，车辆不能看成是静止的。
如在步骤S151中得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S152进行接收处理操作。即获取所选接收天线的接收强度的变化量ΔIi(接收强度波形的最大振幅ΔIi)。在图14流程图的步骤S106后进行获取变化量Δii的操作。然后，控制流程到达步骤S153以确定是否已获取所有接收天线80-88的接收强度变化量ΔIi。如在步骤S153得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S154以确定接收强度变化量ΔIi中最小者，并确定与具有该最小变化量ΔIi的接收天线对应的车轮为未安装车轮18。
因此，根据接收天线的接收强度的变化量ΔIi得出未安装车轮18的车轮位置数据。
未安装车轮18位于车辆的行李箱中，因此从与未安装车轮18对应的车轮侧装置28发射的轮胎信息50的接收强度比从与其他车轮10-16对应的车轮侧装置20-26发射的轮胎信息50的接收强度低。在这里要指出，接收装置70与未安装车轮18之间的距离比接收装置70与其他车轮10-16之间的距离大。还应指出，通常在接收装置70与未安装车轮18(车轮侧装置28的发射装置42)之间插入一屏蔽电磁波的屏蔽件。因此，从未安装车轮18发射的轮胎信息50的接收强度比从其他车轮10-16发射的轮胎信息50的接收强度低。
鉴于上述事实或趋势，可根据接收天线的接收强度值识别发射轮胎信息50的未安装车轮18。例如，在预定检测时间内得出五个接收天线80-88的接收强度平均值后，把与具有最小接收强度平均值的接收天线对应的车轮确定为未安装车轮18。可用按照一预定规则处理所检测接收强度值得出的数值取代这些平均值。
此外，可根据轮胎信息50的接收比使车轮位置数据与识别数据互相关联。此时，接收比标称值由一存储的数据图表示。
图16流程图示出根据本发明另一实施例的车轮位置数据获取程序。该程序的起始步骤S171用来进行如上所述的接收处理操作。然后，控制流程到达步骤S172确定是否所有与五个车轮10-18对应的五个接收天线80-88已进行接收轮胎信息50的操作。如在步骤S172得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S173确定是否各接收天线接收轮胎信息50的操作已进行预定次数。即，步骤S173用来确定各接收天线是否已获取预定样本数。该样本数为所述天线实际收到轮胎信息50(更确切说，至少是轮胎信息50中的识别数据)的接收操作数和该天线未实际收到轮胎信息50(轮胎信息50中的识别数据)的接收操作数之和。如在步骤S173得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S174计算各接收天线对轮胎信息50的接收比。用实际接收轮胎信息50的操作数除以样本总数计算出该接收比。步骤S174后的步骤S175比较接收天线的接收比与所存储数据图的标称值。如所述接收天线的算得的接收比与数据图值一致，控制流程到达步骤S176使识别数据与车轮位置数据互相关联。
在本实施例中，在步骤S171检测接收强度并不是必须的。即，根据该天线是否已接收至少轮胎信息50中的识别数据来计算接收比。
下面结合图17说明本发明另一实施例，该实施例采用一包括单个接收天线202的接收装置200，和一转动该接收天线202的电动机204。该电动机204受一电动机控制装置206的控制。但是，可按照从车轮位置数据获取装置74接收的控制指令控制该电动机204。在本实施例中，电动机204和电动机控制装置206构成一用作一天线取向调节装置的采取天线转动构件形式的天线运动装置。在其他方面，本实施例的结构与图2第一实施例相同。
通过转动接收天线202来改变接收天线202的取向。即，可通过转动接收天线202改变接收天线202与各车轮10-18之间的相对位置。由于接收天线202为杆型天线，因此天线202在限定天线202的基准线的其杆的伸展方向上的方向性最强。
在本实施例中，车辆静止时接收天线202以预定不变转速转动。但是，车辆行驶时，接收天线202的转速随车轮转速而变，更确切说，随车轮转速降低而降低，从而不管车轮转速如何改变，接收天线202在各车轮转动一圈期间都能接收轮胎信息50。例如，接收天线202由电动机204以适当控制的转速驱动转动，使得接收天线202的取向如图18举例所示在一使得可从各车轮在车轮(例如车轮12)转动一圈期间良好地接收轮胎信息50的角度范围内。
车轮位置数据获取装置74的第一存储部140存储取代图2所示数据图144或图12所示数据图170的图19所示数据图210。数据图210示出接收天线202的转动角或摆动角的范围与接收强度的范围之间的关系。例如，如果从左前轮12发射轮胎信息50，则接收天线202对轮胎信息50的接收强度随着接收天线202的摆动在值B0与B9之间变化。在这一特殊示例中，优选地，根据在接收天线202的转动角保持在与最高接收强度范围B8-B9对应的范围γ8-γ9时接收天线202所接收的轮胎信息50，使车轮位置数据(表示左前轮12)与识别数据互相关联。
图20流程图示出一控制电动机204的天线摆动电动机控制程序。该程序的起始步骤S201确定车辆是否静止。根据从车轮转速估计的车辆行驶速度作出步骤S201中的该确定。即，步骤S201用来确定车辆行驶速度是否低于一预定阈值，如低于该预定阈值，车辆可看成静止。但是，也可用一车辆速度检测装置检测车辆行驶速度，该车辆速度检测装置根据一包括一驱动动力源如一发动机和/或一电动机的车辆驱动装置的输出轴的转速检测车辆行驶速度。
如车辆静止，即，如在步骤S201得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S202以预定转速V0开动电动机204。如车辆正在行驶，即如在步骤S201得到否定回答(NO)，控制流程到达步骤S203确定所检测车速是否大于一预定阈值。如在步骤S203得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S204以预定转速VA开动电动机204。如在步骤S203得到否定回答(NO)，控制流程到达步骤S205以比转速VA低的预定转速VB开动电动机。在本设置中，即使在车轮转速较低时也能在车轮转动一圈期间非常稳定地获取接收天线202对轮胎信息50的接收强度。
在本实施例中，电动机控制装置206中用来执行图20天线摆动电动机控制程序的步骤S203-S205的部分构成一用上述天线取向调节装置改变天线取向调节状态的调节状态改变装置或部分。
在图20实施例中，车辆行驶时分两步改变接收天线202的转速。但是，也可分三步或更多步改变该转速。此外，接收天线202的转速也可随着车轮的转速的改变而改变。此时，连续改变接收天线202的转速。
可只在接收天线202以预定速度摆动的同时通过接收轮胎信息50无法获取车轮位置数据时改变接收天线202的转速。无法获取车轮位置数据的原因通常是由于接收天线202的转速比车辆的转速高很多。在这里，如在上一个控制周期中无法识别发射轮胎信息50的车轮，则可减小接收天线202的转速。
图21的流程图示出一用在本发明另一实施例中取代图20程序的天线转动电动机控制程序。以一预定周期执行的该程序的起始步骤S221确定在上一个控制周期中是否所有车轮的车轮位置数据与识别数据发生关联。如在步骤S5得到肯定回答(YES)，并在步骤S221得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S222，在步骤S222中，电动机204以预定正常转速V0转动。如在步骤S221得到否定回答(NO)，控制流程到达步骤S223，在步骤S223中，电动机204以比转速V0低的预定转速Vc转动。
在图21的本实施例中，电动机控制装置206中用来执行图21流程图的步骤S221和S223的部分也构成作为天线取向调节装置的一部分的调节状态改变部。
在图21实施例中，在上一个控制周期中无法获取车轮位置数据时改变接收天线202的转速。但是，也可在上一个控制周期中无法获取车轮位置数据时调节车轮状态获取设备。即，无法获取车轮位置数据不限于接收天线202的转速相对车轮转速不当。例如，可改变接收装置70、200的工作状态和车轮位置相关数据的获取规则中的至少一个。
图22流程图例示出这一变型，该流程图示出一改变车轮位置相关数据获取方式的程序。以一预定周期执行的该程序的起始步骤S251确定在上一个控制周期中是否所有车轮的车轮位置数据与识别数据发生关联。如在步骤S251得到肯定回答(YES)，则不改变车轮位置数据获取方式。如在步骤S251得到否定回答(NO)，控制流程到达步骤S252，在步骤S252中，适当地改变车轮位置数据获取方式。
例如，改变接收装置70、200的过滤部110的过滤操作方式。此时，步骤S252与一改变过滤部110的过滤操作的方式的过滤方式改变部对应。例如，可改变过滤部110的截止频率来降低噪声。也可将步骤S252设计成提高轮胎信息50的接收装置70、200的接收灵敏度。此时，步骤S252与一改变接收装置70、200对轮胎信息50的接收强度的阈值的接收灵敏度改变部对应。即，在各接收天线的输出信号低于该预定阈值时不使用该接收天线的输出信号。在步骤S252中减小该接收天线的输出电压的这一阈值，从而即使在该输出电压较低时也使用该接收天线的输出信号。还可将步骤S252设计成提高放大器112的放大增益以提高接收强度的变化量。此时，步骤S252与一改变放大器112的放大增益的放大增益改变部对应。
可将步骤S252设计成增加为获取车轮位置数据而接收的样本数，从而提高轮胎信息50的接收概率以提高该设备的接收比。此时，步骤S252与改变样本数的样本数改变装置对应。此外，可将步骤S252设计成改变数据图170或210的阈值。如减小阈值，则即使由于发射装置42与接收装置70、200之间的通信不佳造成轮胎信息50的接收强度较低也能获取车轮位置数据。此时，步骤S252与一改变数据图170、210的阈值的阈值改变部对应。此外，也可将步骤S252设计成使得当无法从某些车轮获取车轮位置数据时，只能从其他车轮获取车轮位置数据。例如，当与某些车轮对应的发射装置42异常时或当这些发射装置42与接收装置70之间插入有电磁波屏蔽件时，这些车轮的轮胎信息50的接收强度会极低。此时，只获取其他车轮的车轮位置数据。此时，步骤S252与一选定车轮数据获取部对应。例如，由于某种原因无法获取车轮10-16的车轮位置数据时，只获取未安装车轮18的车轮位置数据。此外，可将步骤S252设计成在所获取的车轮位置数据没有精确反映车轮或轮胎的实际状态的某些状况下，禁止获取任何车轮10-18的车轮位置数据。此时，步骤S252与一禁止车轮位置数据获取装置74获取任何车轮10-18的车轮位置数据的禁止部。
在图22实施例中，车轮位置数据获取装置74中用来执行步骤S252的部分构成一改变车轮位置数据获取方式的工作方式改变装置。
在没有得到轮胎信息50中的识别数据时，可通过改变接收装置70、200的上述参数或工作细节如过滤部110的截止频率、放大器112的放大增益、接收天线输出电压的阈值等等中的至少一个来改变车轮位置数据获取方式。可改变所有这些参数或工作细节。可根据接收装置70、200接收各组轮胎信息50的特定状况预先确定或确定要改变的参数或工作细节。在前一种情况下，可适当地预先确定参数或工作细节的改变顺序。
此外，可根据发射装置42与接收装置70、200之间的通信环境改变车轮位置数据获取装置74的车轮位置数据获取方式。即使发射装置42在相同的条件下发射轮胎信息50，接收装置70、200接收轮胎信息50的状况也会随该轮胎状态获取设备的环境而变化。
例如，接收装置70、200接收发射装置42发射的轮胎信息50的状况受发射装置42与接收装置70、200之间的空间环境的影响，而该空间环境受天气状况的影响。例如，接收装置70、200对轮胎信息50的接收强度在下雨或下雪天时比在晴天时低。该接收强度还受车辆在其上行驶或停止的路面反射或吸收电磁波的程度的影响。众所周知，结冰路面的反射性较高。
例如，可根据环境温度、湿度、大气压等检测雨或雪的天气状况，而可用一根据其电磁波反射性检测路面粗糙度或光滑度的合适检测器检测路面状况。如路面光滑性大于一预定阈值则可确定路面处于结冰状态。可根据车辆车轮的打滑检测路面状况。上述车辆环境检测装置132可包括温度计、湿度计(干湿计)、气压计和路面状况检测器中的至少一个。
当确定由该车辆环境检测装置132检测的车辆环境(更确切说，车辆车轮与车体之间的环境)较差，即，当确定较差车辆环境造成轮胎信息50的接收强度较低时，把数据图170、210的接收强度范围的下限减小到标称值以下，从而即使由于发射装置42与接收装置70、200之间的环境较差造成接收强度较低，也能使用轮胎信息50获取车轮位置数据。
图23流程图例示出一根据所检测车辆环境改变数据图170、210的接收强度下限的程序。该程序的起始步骤S261确定所检测车辆环境(发射装置与接收装置之间的通信环境)是否良好而可以接收。如在步骤S261得到否定回答(NO)，控制流程到达步骤S262相对标称值减小数据图170、210的接收强度的范围的上下限预定量。如在步骤S261得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S263把该上下限保持在标称值上。在步骤S261中，用一阈值确定所检测车辆环境是否良好而可以接收。如此设定该阈值当表示所检测车辆环境的值大于该阈值时车辆环境可看成正常或良好而可以接收。
应该理解，车辆环境检测装置132和车轮位置数据获取装置74中用来执行图23流程图的步骤S261和S262的部分相配合构成一检测车轮侧装置20-28与车体侧装置30之间通信环境的通信环境检测装置。
数据图170、210的上下限的减小量随所检测通信环境而变化。步骤S262可变型为不改变数据图170、210的接收强度的上下限，而是如上图22实施例中的步骤S252所述改变接收装置70、200的参数或工作细节如过滤部110的截止频率和样本数。此外，如所检测通信环境(车辆环境)较差可将步骤S263设计成禁止车轮位置数据获取装置74获取车轮位置数据。
发射装置42与接收装置70、200之间的通信环境还受车辆的姿态或倾斜度的影响。即，发射装置42与接收装置70、200之间的相对位置随车体8相对水平面的倾斜角而变。因此，即使发射装置42发射轮胎信息50的强度保持不变，接收装置70、200接收轮胎信息50的强度也会随车体8的倾斜角而变。
例如，在车辆静止而车体8大致呈水平姿态时，或在车辆以基本不变的速度笔直行驶而可把车体8看成大致呈水平姿态时，数据图170、210的接收强度的范围的上下限保持在标称值上。在车辆静止而车体8相对水平面倾斜时，或在车辆转弯、制动或加速而可把车体8看成倾斜时，根据车体8的倾斜方向和角度增加或减小数据图170、210的接收强度的范围的上下限。在发射装置42与接收装置70、200之间的距离由于车体8倾斜而增加时减小上下限，在该距离由于该倾斜而减小时增加上下限。
当车辆在差的路面上行驶时，当车辆交替反复制动和加速时，或当转向角的变化量较大时，车体姿态变化量较大。在这些情况下，优选不获取车轮位置数据。但是，如果发射装置42以较高频率发射轮胎信息50，则可以较高精确度获取车体倾斜角变化时的轮胎信息50的接收强度，从而使车轮位置数据获取装置74较可靠地获取车轮位置数据。
可根据设置在各车轮10-16与车体8之间的车辆高度传感器的输出信号获取车体8的姿态。也可根据所检测的车辆行驶状况估计车体姿态。例如，可根据一合适转向角传感器检测的车辆的转向角确定车辆是否在转弯，可根据测得或算出的加到车轮10-16或驱动轮上的制动力或驱动力确定车辆是在制动还是在加速。即，车辆姿态检测装置130可包括一车辆高度传感装置、一前轮转向角传感器、一后轮转向角传感器、一转向盘角度传感器、一横摆率传感器、一横向加速/减速传感器、一纵向加速/减速传感器、一制动力检测装置和一驱动力检测装置中的至少一个。
图24流程图示出一改变数据图170、210接收强度范围上下限的程序。该程序的起始步骤S281确定车体8是否过度倾斜，即所检测车体8的倾斜角是否大于一预定阈值。如在步骤S281得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S282，以根据车体8的倾斜方向改变数据图170、210接收强度范围的上下限。如车体8大致呈水平姿态，即如在步骤S281得到否定回答(NO)，控制流程到达步骤S283以把数据图的该阈值保持在标称值上。应该理解，车轮位置数据获取装置74中用来执行步骤S281和S282的部分构成一根据车体8的姿态获取发射装置42与接收装置70、200之间通信环境的姿态相关通信环境获取部。可把该姿态相关通信环境获取部看成上述通信环境检测装置的一部分。
在步骤S282根据车体8的倾斜角改变数据图170、210的阈值并不是必须的。即，在倾斜角大于阈值，即在车体8过度倾斜且必须改变数据图170、210的阈值时，可根据车体8的倾斜方向对这些阈值增加或减小预定数量。
接收装置200无需设置成使得接收天线202在接收装置200的正常工作状态下摆动。例如，接收天线202通常保持在由接收天线202与各车轮10-18之间的相对位置确定的、在其上可从对应车轮侧装置20-28接收轮胎信息50的预定角度位置上。接收装置200也可设置成只在无法根据从接收天线202接收的轮胎信息50获取车轮位置数据时，转动接收天线202一预定角度以改变其取向。即，只在无法获取车轮位置数据时驱动采取天线取向调节装置形式的天线运动装置。
可根据车辆行驶状况和轮胎气压变化获取车轮位置数据。即，各车轮的轮胎气压在车辆制动和/或转弯时随车辆载荷的变化(车体重心的变化)而变。车辆制动时，前轮10、12的轮胎气压增加而后轮14、16的轮胎气压下降。车辆向前行驶中转弯时车辆转弯路径外侧上的车轮的轮胎气压增加而内侧上的车轮的轮胎气压下降。可根据车辆行驶状况和车轮10-16的轮胎气压的变化识别发射轮胎信息50的车轮。还可断定车辆转弯和/或制动时其轮胎气压没有变化的车轮为未安装车轮18。
可用一车辆行驶状况检测装置检测车辆的行驶状况。在所示实施例中，车辆姿态检测装置130也用作车辆行驶状况检测装置。当车辆转弯时也检测转弯方向(车辆的转向方向)，以确定转弯路径外侧上的车轮和内侧上的车轮。
图25流程图示出一根据车辆行驶状况和车轮10-18的轮胎气压的变化获取车轮位置数据的程序。该程序的起始步骤S301用来获取从各车轮侧装置20-28接收的轮胎信息50中的气压数据56。步骤S301后的步骤S302确定识别数据和车轮位置数据是否已存储在第二存储部142中。如在步骤S302得到肯定回答(YES)，则结束该程序的一个执行周期。如在步骤S302得到否定回答(NO)，控制流程到达步骤S303以确定车辆是否在向前行驶中转弯。如在步骤S303得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S304以确定其轮胎气压增加的车轮为车辆转弯路径外侧上的车轮，而其轮胎气压下降的车轮为车辆转弯路径内侧上的车轮。然后，控制流程到达步骤S305确定车辆是否制动。如在步骤S305得到肯定回答(YES)，控制流程到达步骤S306确定其轮胎气压增加的车轮为前轮10、12，而其轮胎气压下降的车轮为后轮14、16。
步骤S306后的步骤S307根据步骤S304和S306所作确定的结果确定发射轮胎信息50的车轮的位置。即，把其轮胎气压在车辆转弯和制动时都增加的车轮确定为车辆转弯路径外侧上的前轮，而把其轮胎气压在车辆转弯和制动时都下降的车轮确定为车辆转弯路径内侧上的后轮。此外，把其轮胎气压在车辆转弯时增加和在车辆制动时下降的车轮确定为车辆转弯路径外侧上的后轮，而把其轮胎气压在车辆转弯时下降和在车辆制动时增加的车轮确定为车辆转弯路径内侧上的前轮。此外，把上述四个车轮之外的车轮，即其轮胎气压在车辆行驶和制动时都保持不变的车轮确定为未安装车轮18。
还应指出，还可用后轮14、16的轮胎气压在车辆加速时增加这一事实获取车轮位置数据。
如车辆没有未安装车轮18，则可根据车轮轮胎气压和车辆行驶状况获取车轮位置数据。
即，其轮胎气压在车辆转弯和制动时都较低的车轮为车辆转弯路径内侧上的后轮，而其轮胎气压在车辆转弯和制动时都较高的车轮为车辆转弯路径外侧上的前轮。其轮胎气压在车辆转弯时较高和在车辆制动时较低的车轮为车辆转弯路径外侧上的后轮，而其轮胎气压在车辆转弯时较低和在车辆制动时较高的车轮为车辆转弯路径内侧上的前轮。
如车辆有未安装车轮18，则可根据其轮胎气压在车辆加速时较高的车轮为后轮这一事实识别这一车轮。
还可在确定车辆正在差的路面上行驶时禁止车轮位置数据获取装置74获取车轮位置数据。在这里应指出，车辆在差的路面上行驶时车体8的垂直振动运动的量和速度较大和较高，因此车轮10-16的轮胎气压受车体8的垂直振动运动影响很大。可根据车轮转速变化的比率、数量和频率检测车辆(是否)在差的路面上的行驶。
接收装置70、200可设置在车体8的顶棚或地板上。尽管在所示实施例中接收装置70、200位于车体8顶棚大致中央处，接收装置70、200也可偏离顶棚中央部分。在所示实施例中，接收装置70包括五个接收天线80-88，或接收装置200包括方向性较高的单个可转动接收天线202，因此这些接收天线70、200可位于车体8中央部分。如果接收装置包括方向性较低的天线如平面天线，或如果接收装置包括方向性较高的非转动天线，则该接收装置位于一与车体8的中央位置G偏离的位置上，该中央位置如图26所示与四个车轮10-16相距相同距离并为车体8的一沿宽度方向纵向延伸的中心线L与车体8的一沿长度方向横向延伸的中心线M的交点。接收装置如此位于车体8上时，接收装置接收车轮10-16的各车轮侧装置20-26发射的各组轮胎信息50的状况即使接收天线的方向性不高也互不相同。因此可根据轮胎信息50的不同接收状况识别发射轮胎信息50的车轮。
如图26所示，如果接收装置包括一位于纵向中心线L上并与中央位置G偏离的位置P1上的接收天线250，则该接收装置可获取可区别前轮10、12与后轮14、16的信息。也如图26所示，如果接收装置包括一位于横向中心线M上并与中央位置G偏离的位置P2上的接收天线252，则该接收装置可获取可区别右轮10、14与左轮12、16的信息。也如图26所示，如果接收装置包括一位于与中心线L和M偏离的位置P3上的接收天线254，则该接收装置可获取可互相区别四个车轮10-16的信息。此时，区别精确度随着位置P3与中心线L、M的距离的增加而增加。
如果接收装置包括两个或更多天线，则这些天线可包括位于各位置P1和P2上的天线250和252。可根据这两个天线250、252的输出识别发射各组轮胎信息50的四个车轮。接收装置也可包括位于位置P1和P2之外各位置上的两个或更多的天线。
例如，接收装置的第一存储部140可存储图27-29所示数据图的至少一个。各接收天线250、252、254对轮胎信息50的接收强度随该接收天线与各车轮10-16之间的距离而变，如果在该接收天线与任一车轮之间插入一电磁波屏蔽件，则该屏蔽件会增加该接收天线与该车轮之间的表观距离。无论何种情况，用实验获取各车轮10-16的接收天线250、252、254的接收强度。
如果接收天线250如图26所示位于位置P1上，则接收天线250从前轮10、12接收轮胎信息50的强度比从后轮14、16接收轮胎信息50的强度高，如图27数据图所示。但是，接收天线250从右前轮10和左前轮12接收轮胎信息50的强度基本相同，从右后轮14和左后轮16接收轮胎信息50的强度基本相同。
如果接收天线252如图26所示位于位置P2上，则接收天线252从右轮接收轮胎信息50的强度比从左轮12、16接收轮胎信息50的强度高，如图28数据图所示。如果接收天线254如图26所示位于位置P3上，则接收天线254从左前轮12、右前轮10、左后轮16和右后轮14接收轮胎信息50的强度值如图29数据图所示依次减弱。
如果车体侧装置30的接收装置包括多个检测轮胎状态的接收天线，则这些天线中的至少一个可使用用于其他目的的天线，如车辆导航天线、广播接收天线、 (检测该车辆前方一车辆的)巡回控制天线和路面状况检测天线。此时，轮胎状态检测天线的数量可减少，从而该轮胎状态获取设备的制造成本降低。
例如，如图30所示，该接收装置可包括与一用作接收处理装置78的轮胎信息处理部连接的接收天线250和252。此时，接收天线252与一用于车辆的巡回控制的巡回控制信息处理部260连接。即，天线252同时用于车辆的巡回控制和轮胎状态的检测。
本领域普通技术人员不难看出，可用例如“发明内容”中所述本发明的其他各种改变、变型和改进实施本发明。例如，可根据需要改变作为示例的图12和19所示数据图170、210。
权利要求
1.一种轮胎状态获取设备，它包括分别设置在一车辆的多个车轮上的多个车轮侧装置和设置在该车辆的车体上的一车体侧装置，所述轮胎状态获取设备根据从所述车轮侧装置发射的信息获取车轮轮胎的状态，其特征在于所述多个车轮侧装置的每一个均包括(a)一检测对应车轮轮胎的状态的轮胎状态检测装置，和(b)一发射一连串包括表示由所述轮胎状态检测装置检测的轮胎状态的轮胎状态数据的轮胎信息的发射装置；以及所述车体侧装置包括(c)至少一个各共同用于所述多个车轮侧装置的至少两个发射装置、并接收从所述至少两个发射装置发射的轮胎信息组的接收装置，和(d)一根据所述至少一个接收装置接收从所述发射装置发射的轮胎信息组的状况获取与所述车轮位置有关的车轮位置相关数据的车轮位置相关数据获取装置。
2.按权利要求1所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述轮胎信息包括识别与已发射出所述轮胎信息的发射装置对应的车轮的识别数据，所述车轮位置相关数据获取装置包括一存储包含在所述轮胎信息中的所述识别数据和与已发射出所述轮胎信息的所述发射装置对应的车轮的位置有关的所述车轮位置相关数据的车轮位置相关数据存储部，使得所述识别数据与所述车轮位置相关数据互相关联。
3.按权利要求1或2所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述车轮位置相关数据获取装置根据所述至少一个接收装置接收轮胎信息组的状况和所述车轮的转动状态获取所述车轮位置相关数据。
4.按权利要求1-3中任一权利要求所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述发射装置发射所述轮胎信息的持续时间为对应的车轮转动至少一整圈所需的时间，所述车轮位置相关数据获取装置根据所述至少一个接收装置在所述持续时间内接收所述发射装置发射的所述轮胎信息的状况获取所述车轮位置相关数据。
5.按权利要求1-4中任一权利要求所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述至少一个接收装置中的每一个接收装置包括至少一个接收天线，所述车体侧装置还包括一可使所述至少一个接收天线中的至少一个运动的天线运动装置。
6.按权利要求1-5中任一权利要求所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述至少一个接收装置中的每一个接收装置包括一个接收天线，所述车体侧装置还包括一可使所述一个接收天线运动的天线运动装置。
7.按权利要求5或6所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述天线取向调节装置包括一改变所述接收天线与所述至少两个所述发射装置中的每一个发射装置之间的相对位置的相对位置改变装置，和一控制所述相对位置改变装置的改变装置控制部。
8.按权利要求5-7中任一权利要求所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述天线运动装置包括一根据车轮的转动状态改变所述接收天线的运动状态的运动状态改变部。
9.按权利要求5-8中任一权利要求所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述天线运动装置包括一在所述车轮位置相关数据获取装置无法获取与所述至少两个发射装置中的至少一个发射装置对应的至少一个车轮的所述车轮位置相关数据时改变所述接收天线的运动状态的运动状态改变部。
10.按权利要求8或9所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述调节状态改变部用来改变所述接收天线与所述至少两个所述发射装置中的每一个发射装置之间的相对位置改变的速度和方式中的至少一个。
11.按权利要求1-4中任一权利要求所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述至少一个接收装置中的至少一个包括多个接收天线，所述车体侧装置包括一选择所述多个接收天线之一的接收天线选择装置和一可根据所述接收天线选择装置所选择的接收天线接收所述轮胎信息的状况获取所述车轮位置相关数据的所选天线相关车轮位置相关数据获取部。
12.按权利要求11所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述多个接收天线分别用于所述至少两个发射装置。
13.按权利要求11或12所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述接收天线选择装置包括一选择所述多个接收天线中接收所述轮胎信息强度最高的一个接收天线的最高接收强度天线选择部。
14.按权利要求1-4中任一权利要求所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述至少一个接收装置中的至少一个接收装置包括多个分别用于所述至少两个发射装置的接收天线，所述车体侧装置包括一选择所述多个接收天线中接收所述轮胎信息强度最高的一个接收天线的最高接收强度天线选择部。
15.按权利要求1-4中任一权利要求所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述至少一个接收装置中的至少一个接收装置包括一个与分别具有所述至少两个所述发射装置的至少两个车轮有不同的位置关系的接收天线。
16.按权利要求1-5和7-15中任一权利要求所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述至少一个接收装置中的至少一个接收装置包括多个接收天线和一处理所述多个接收天线所接收的所述轮胎信息组的轮胎信息处理部，所述多个天线中的至少一个天线包括至少一个与所述轮胎信息处理部和另一处理不同于所述轮胎信息的信息的处理部两者连接的共用天线。
17.按权利要求1-16中任一权利要求所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述车轮位置相关数据获取装置可以不同工作方式中选定的一种工作方式来获取所述车轮位置相关数据，并包括一工作方式改变部，该工作方式改变部在所述车轮位置相关数据获取装置在所述不同工作方式之一下无法获取至少一个所述车轮的车轮位置相关数据时把所述一种方式改变成另一种方式。
18.按权利要求17所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述工作方式改变装置包括下述至少之一一可改变所述至少一个接收装置中的至少一个接收装置所要接收的所述轮胎信息的样本数的样本数改变部；一可改变用来获取所述车轮位置相关数据的阈值的阈值改变部；一可获取选定的至少一个所述车轮的所述车轮位置相关数据的选定车轮数据获取部；一可禁止所述车轮位置相关数据获取装置获取所述车轮位置相关数据的禁止部；一可改变包含在所述至少一个接收装置的至少一个接收装置中的一放大器的放大增益的放大增益改变部；一可调节包含在所述至少一个接收装置的至少一个接收装置中的至少一个接收天线的天线调节部；一可改变所述至少一个接收装置的每一个接收装置的接收灵敏度的接收灵敏度改变部；以及一可改变包含在所述至少一个接收装置的至少一个接收装置中的一过滤器的工作方式的过滤方式改变部。
19.一种轮胎状态获取设备，它包括分别设置在一车辆的多个车轮上的多个车轮侧装置和设置在该车辆车体上的一车体侧装置，所述轮胎状态获取设备根据从所述车轮侧装置发射的信息获取车轮轮胎的状态，其特征在于所述多个车轮侧装置的每一个均包括(a)一检测对应车轮轮胎的状态的轮胎状态检测装置，和(b)一发射一连串包括表示由所述轮胎状态检测装置检测的轮胎状态的轮胎状态数据的轮胎信息的发射装置；以及所述车体侧装置包括(c)一接收从各发射装置发射的轮胎信息组的接收装置；(d)一检测所述多个车轮侧装置与所述车体侧装置之间的通信环境的通信环境检测装置；和(e)一根据所述通信环境检测装置检测的所述通信环境，并根据所述接收装置接收从各发射装置发射的轮胎信息组的状况来获取与所述车轮的位置有关的车轮位置相关数据的车轮位置相关数据获取装置。
20.一种轮胎状态获取设备，它包括分别设置在一车辆的多个车轮上的多个车轮侧装置和设置在该车辆车体上的一车体侧装置，所述轮胎状态获取设备根据从所述车轮侧装置发射的信息获取车轮轮胎的状态，其特征在于所述多个车轮侧装置的每一个均包括(a)一检测对应车轮轮胎的状态的轮胎状态检测装置，和(b)一发射一连串包括表示由所述轮胎状态检测装置检测的轮胎状态的轮胎状态数据的轮胎信息的发射装置；以及所述车体侧装置包括(c)一接收从各发射装置发射的轮胎信息组的接收装置；(d)一根据所述接收装置接收从各发射装置发射的轮胎信息组的状况获取与所述车轮的位置有关的车轮位置相关数据的车轮位置相关数据获取装置；(e)一检测所述多个车轮侧装置与所述车体侧装置之间的通信环境的通信环境检测装置；和(f)一根据所述通信环境检测装置检测的所述通信环境改变所述车轮位置相关数据获取装置的工作方式的工作方式改变部。
21.按权利要求19或20所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述通信环境检测装置包括一可检测车辆姿态的车辆姿态检测部，和一根据所述车辆姿态检测部所检测的车辆姿态获取作为所述通信环境的所述接收装置与所述发射装置之间的实际位置关系与一标称关系之间的变化的姿态相关通信环境获取部。
22.按权利要求19-21中任一权利要求所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述通信环境检测装置包括一检测车辆环境的车辆环境检测部。
23.按权利要求19-22中任一权利要求所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述工作方式改变装置包括下述至少之一一可改变包含在所述接收装置中的一放大器的放大增益的放大增益改变部；一可调节包含在所述接收装置中的至少一个接收天线的天线调节部；一可改变所述接收装置的接收灵敏度的接收灵敏度改变部；一可改变包含在所述接收装置中的一过滤器的工作方式的过滤方式改变部；一可改变用来获取所述车轮位置相关数据的阈值的阈值改变部；一可改变所述接收装置要接收的所述轮胎信息的样本数的样本数改变部；一可获取选定的至少一个所述车轮的所述车轮位置相关数据的选定车轮数据获取部；以及一可禁止所述车轮位置相关数据获取装置获取所述车轮位置相关数据的禁止部。
24.一种轮胎状态获取设备，它包括分别设置在一车辆的多个车轮上的多个车轮侧装置和设置在该车辆车体上的一车体侧装置，所述轮胎状态获取设备根据从车轮侧装置发射的信息获取车轮轮胎的状态，其特征在于所述多个车轮侧装置的每一个均包括(a)一检测对应车轮轮胎的状态的轮胎状态检测装置，和(b)一发射一连串包括表示由所述轮胎状态检测装置检测的轮胎状态的轮胎状态数据的轮胎信息的发射装置；以及所述车体侧装置包括(c)一接收从各发射装置发射的轮胎信息组的接收装置；(d)一检测该车辆的行驶状况的车辆行驶状况检测装置；和(e)一根据所述车辆行驶状况检测装置检测的该车辆行驶状况，并根据所述轮胎状态检测装置所检测的所述轮胎状态和所检测的轮胎状态的变化的至少其中之一，来获取与所述车轮的位置有关的车轮位置相关数据的车轮位置相关数据获取装置。
25.按权利要求24所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述轮胎信息还包括表示所述轮胎的气压的气压数据，所述车轮位置相关数据获取装置包括根据所述气压数据所表示的轮胎气压和所述气压的变化的至少其中之一来获取所述车轮位置相关数据的气压相关车轮位置相关数据获取部。
26.按权利要求24或25所述的轮胎状态获取设备，其特征在于，所述车辆行驶状况检测装置包括一可检测车辆加速状态的加速状态检测部和一可检测车辆转弯状态的转弯状态检测部的至少其中之一。
全文摘要
一种检测车轮(10－18)轮胎状态的轮胎状态获取设备，包括(a)各包括一发射装置(42)的车轮侧装置(20－28)，和(b)一包括一接收从车轮侧装置发射的轮胎信息(50)的接收装置(70，200)的车体侧装置(30)，其中，根据接收装置接收轮胎信息的状况确定发射轮胎信息组的车轮的位置。该接收装置包括取向为接收从各车轮侧装置发射的轮胎信息的多个天线(80－88)，并且与轮胎信息接收强度最高的天线对应的车轮可确定为发射轮胎信息的车轮，从而天线无需靠近各车轮放置以识别车轮。
文档编号G01L17/00GK1646338SQ0380831
公开日2005年7月27日 申请日期2003年3月20日 优先权日2002年4月12日
发明者金谷正基, 小川敦司, 土井崇司, 浦马场真吾, 田畑雅朗, 楠秀树, 森田晃一 申请人:丰田自动车株式会社