CN104703821A - 轮胎内压警报系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的轮胎内压警告系统包括：内压获取装置(TPMS传感器接收器(1)、TPMS接收器(2))，用于获取车辆(6)的各轮胎(5)的内压；以及信息终端装置(3)，用于基于从接收器(2)所接收的各轮胎的内压变化来判断是否存在由于刺破导致的故障或由于自然减压而导致的故障，并显示与故障状况相对应的警告。

Description

轮胎内压警报系统
技术领域
本发明涉及一种用于对轮胎的异常进行通报的轮胎内压警报系统。
背景技术
近年来，作为用于检测汽车用的填充空气的充气轮胎的气压(内压)是否正常的方法，已经提出了如下的各种轮胎气压监测系统(TPMS)：各自具有设置在轮胎内部的用于测量轮胎的轮胎内压等的气压传感器，以使得该轮胎气压监测系统能够通过设置在车体侧的接收装置来从气压传感器接收经由无线通信所发送的与气压有关的信息并在气压已下降至容许范围之外的情况下发出警报(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2004-314727
发明内容
发明要解决的问题
然而，在如上所述的传统的TPMS仅监测轮胎内压的减小的情况下，用户(驾驶者)无法判断所警报的异常是由于刺破还是自然减压，并且多数用户认为该异常是由于自然减压，从而不采取任何动作。结果，这些用户经常在没有注意到诸如针刺等事故的发生的情况下继续行驶，从而可能使得导致对轮胎严重的损害。
用于解决问题的方案
本发明是有鉴于如上所述的现有技术的问题而做出的，并且本发明的目的在于提供一种轮胎内压警报系统，能够在警报轮胎气压异常的情况下，通知用户轮胎气压异常是由于刺破还是自然减压导致的，以使得用户能够快速地采取合适的动作。
为了实现上述目的，本发明的轮胎内压警报系统包括：内压获取装置，用于获取车辆的各轮胎的内压；以及信息终端装置，用于基于从所述内压获取装置所接收到的各轮胎的内压的变化来判断刺破或者自然减压的故障状况，并且进行与所述故障状况相应的警告的显示，其中，所述信息终端装置在基于各轮胎之间的内压差的数据来确定故障状况的情况下，在至少一个车轮的减压量在规定减压值以下并且至少一个车轮的减压量在所述规定减压值以上的情况下判断为发生刺破。
发明的效果
根据本发明，能够在警报轮胎气压异常的情况下，通知用户轮胎气压异常是由于刺破还是自然减压导致的，以使得用户能够快速地采取合适的动作。
附图说明
以下将参考附图来进一步说明本发明，其中，
图1是根据本发明的一个实施例的轮胎内压警报系统的框图；
图2是示出信息终端装置的示例的框图；
图3是用于说明信息终端装置的操作的流程图；以及
图4是示出显示部所显示的各轮胎的内压值和注意或警告的显示示例的图。
具体实施方式
将参考附图来说明本发明的实施例。图1是根据本发明实施例的轮胎内压警报系统的框图。如图1所示的轮胎内压警报系统包括：由TPMS(轮胎内压监测系统)传感器发送器1和TPMS接收器2构成的内压数据获取装置；以及信息终端装置3。
TPMS传感器发送器1安装于车辆6的各轮胎5的轮胎车轮或轮胎内表面。TPMS传感器发送器1通过在预定条件(例如，在车速为40千米/小时以上的情况下)下以预定的时间间隔(例如，每1分钟)来检测轮胎5的内压，并且将所检测到的轮胎的内压值和与轮胎相关联的传感器识别码(传感器ID)一起经由无线通信发送至车体侧的TPMS接收器2。TPMS传感器发送器1可以以与用于向轮胎5注入空气的筒状轮胎阀一体化的方式安装于轮辋。可选地，TPMS传感器发送器1可以安装于轮胎5的内表面。
TPMS接收器2接收包括从TPMS传感器发送器1所发送的轮胎的内压值的无线信号，并且通过使用诸如蓝牙等的无线通信部件将所接收到的信号发送至信息终端装置3。
当接收到包括从TPMS接收器2所发送的轮胎的内压值的无线信号时，信息终端装置3基于内压的变化来判断轮胎5是否存在由于刺破导致的故障或者由于自然减压而导致的故障并且在装置的显示画面上显示与故障状况相对应的警告。
图2是示出根据本发明实施例的轮胎内压警报系统中的信息终端装置的示例的框图。信息终端装置3包括存储部11、轮胎信息接收部12、显示部13以及控制部14。存储部11预先存储用于将轮胎5的安装位置与TPMS传感器发送器11所固有的相应的传感器识别码(传感器ID)相对应的对应表、以及针对各轮胎5根据轮胎的种类和车辆6的种类等所预先设定的基准内压值。轮胎信息接收部12经由诸如蓝牙等无线通信部件与TPMS接收器2无线连接。显示部13显示各种信息。控制部14基于各轮胎5的内压变化来判定轮胎5是否存在由于刺破导致的故障或者由于自然减压而导致的故障。
向包括从TPMS传感器发送器1经由TPMS接收器2所发送的各轮胎的内压值的信号赋予传感器识别码，以使得控制部14基于在对应表中所存储的传感器识别码与信号被赋予的传感器识别码是否一致来判断车辆中轮胎的安装位置。另外，控制部14基于轮胎内压的变化来判定轮胎5是否存在由于刺破导致的故障(即，发生诸如针刺轮胎等的异常)或者由于自然减压而导致的故障，并在显示部13(显示画面)中针对各轮胎的安装位置显示与其故障状况相对应的警告。
控制部14至少基于相对于根据轮胎的种类和车辆的种类所预先设定的基准内压值的减压量、减压速度和各轮胎(普通汽车的情况下是4个轮胎)间的内压差的数据，来判定轮胎是否存在由于刺破导致的故障或者由于自然减压而导致的故障。信息终端装置3也能够通过检测各轮胎之间的内压差等来正确地判断是否存在由于刺破导致的故障。针对各轮胎，用户可以参考JATMA标准等中针对轮胎所规定的标准内压来设定基准内压值。由于轮胎的内压依赖于气温而变化，因此用于判定轮胎是否存在由于刺破导致的故障或者由于自然减压而导致的故障的规定减压值根据轮胎的种类、轮胎所安装的车辆的种类和车辆的使用区域(例如，寒冷地区等)的气温而设定。信息终端装置3允许该预先设定和变化更灵活。
图3是用于说明根据本发明实施例的信息终端装置基于相对于针对轮胎所预先设定的基准内压值的减压量来判定各轮胎是否存在由于刺破导致的故障或者由于自然减压而导致的故障而进行的操作的流程图。在图3所示的示例中，在信息终端装置判断为轮胎存在由于自然减压而导致的故障的情况下，进行例如“请检查轮胎”、“请检查轮胎的气压”、“必须立即给轮胎充气”三种的通知警告。
在车辆开始行驶的情况下，控制部14经由轮胎信息接收部12获取来自TPMS接收器2的各轮胎的内压值和与其相关联的传感器ID(S101)，并且计算所获得的内压值和基准内压值之间的差(S102)。在控制部14判断为针对每个车轮的每个轮胎的内压值与基准内压值之间的差均在基准内压值的15％以下的情况下(即在S103中为“是”的情况下)，在显示部13中显示各轮胎的内压值(S104)，并在用户给出了取消显示内压的指示的情况下停止显示操作以返回至S101(即在S105中为“是”的情况下)。图4(a)是示出显示部13中所显示的各轮胎的内压值的一个示例的图。显示部13显示文字“正常气压”和在各轮胎安装位置处的各轮胎的内压值。尽管在S103中将基准内压值的15％作为阈值(规定减压值)，但考虑到轮胎的使用区域(例如，寒冷地区等)的气温，用于判断轮胎是否存在异常的各内压值和基准内压值之间的差的阈值可以在基准内压值的10％～20％的范围内变化。
在控制部14判断为一个以上车轮的轮胎的内压值与基准内压值之间的差大于基准内压值的15％的情况下(即在S103中为“否”的情况下)，控制部14接着判断左侧两个车轮的各轮胎或者右侧两个车轮的各轮胎的内压值与基准内压值之间的差是否在基准内压值的15％～30％的范围内(S106)。在左侧两个车轮的各轮胎或者右侧两个车轮的各轮胎的内压值与基准内压值之间的差均在基准内压值的15％～30％的范围内的情况下(即在S106中为“是”的情况下)，控制部14判断是否满足条件A(S107)。在本实施例中，“条件A”是指如下条件：假设“D”表示所有车轮的轮胎中的最高内压值和内压值在基准内压值的70％～85％的范围内的左侧两个车轮或者右侧两个车轮的各轮胎(即，表现出减压量超出规定减压值的轮胎)的内压值之间的差，对于各轮胎，“D”为规定内压差阈值(例如，规定内压差阈值被设定为最高内压值的10％，但可以在最高内压值的5％～15％的范围内变化)以上。在满足条件A的情况下，即“D”为规定内压差阈值以上(即在S107中为“是”的情况下)，控制部14使显示部13显示各轮胎的内压值并自动弹出“请检查轮胎”(轮胎被针刺的警告)(S108)。图4(b)是示出在这种情况下显示部13所显示的警告信息和各轮胎的内压值的一个示例的图。显示部13显示文字“注意！请检查轮胎”和在各轮胎安装位置处的各轮胎的内压值。
在S106或S107中为“否”的情况下，控制部14判断是否左侧两个车轮中仅一个车轮的轮胎或者右侧两个车轮中仅一个车轮的轮胎的内压值与基准内压值之间的差在基准内压值的15％～30％的范围内(S109)。在判断为左侧两个车轮中仅一个车轮的轮胎或者右侧两个车轮中仅一个车轮的轮胎的内压值与基准内压值之间的差在基准内压值的15％～30％的范围内的情况下(即在S109中为“是”的情况下)，控制部14判断是否满足条件A(S110)。假设“D”表示所有车轮的轮胎中的最高内压值和内压值在基准内压值的70％～85％的范围内的左侧两个车轮中的一个车轮的轮胎或者右侧两个车轮中的一个车轮的轮胎的的内压值之间的差，在“D”为如上所述的规定内压差阈值以上的情况下(即在S110中为“是”的情况下)，控制部14使显示部13显示各轮胎的内压值并自动弹出“请检查轮胎”(轮胎被针刺的警告)(S108)。
在S109或S110中为“否”的情况下，控制部14判断是否所有车轮中的一个以上车轮的轮胎的内压值与基准内压值之间的差在基准内压值的15％～30％的范围内(S111)。在S111中判断为“是”的情况的示例包括前轮的两个轮胎各自表现出这样的减压情况以及左前轮和右后轮的轮胎各自表现出这样的减压情况等。在所有车轮中至少一个车轮的轮胎的内压值与基准内压值之间的差在基准内压值的15％～30％的范围内的情况下(即在S111中为“是”的情况下)，控制部14使显示部13显示各轮胎的内压值，并且自动弹出指示“请检查轮胎气压”(S112)。图4(c)是示出在这种情况下显示部13所显示的警告信息和各轮胎的内压值的一个示例的图。显示部13显示文字“注意！请检查轮胎气压”和在各轮胎安装位置处的各轮胎的内压值。
在S111中为“否”的情况下，控制部14判断基准内压值是否在220kPa～330kPa的范围内(S113)。在基准内压值在220kPa～330kPa的范围内的情况下(即在S113中为“是”的情况下)，如果所有车轮中至少一个车轮的轮胎的内压值与基准内压值之间的差为基准内压值的30％以上(S114)，则控制部14使显示部13显示各轮胎的内压值，并且自动弹出警告“必须立即给轮胎充气”。图4(d)是示出在这种情况下显示部13所显示的警告信息和各轮胎的内压值的一个示例的图。显示部13显示文字“注意！必须立即给轮胎充气”和在各轮胎安装位置处的各轮胎的内压值。此时，可能具有内压值与基准内压值之间的差为基准内压值的30％以上的轮胎可以通过红色闪烁来突出显示，以确保用户(驾驶者)意识到立即给轮胎充气的必要性。尽管在S114中将基准内压值的30％作为阈值，但考虑到轮胎的使用区域(例如，寒冷地区等)的气温，用于判断给轮胎紧急充气的必要性的内压值和基准内压值之间的差的阈值可以在基准内压值的25％～35％的范围内变化。
在基准内压值不在220kPa～330kPa的范围内的情况下(即在S113中为“否”的情况下)，如果基准内压值超过330kPa(S116)并且所有车轮中至少一个车轮的轮胎的内压值小于(基准内压值-100kPa)(S117)，或者如果基准内压值小于220kPa(S119)并且所有车轮中至少一个车轮的轮胎的内压值小于150kPa(S120)，则控制部14使显示部13显示各轮胎的内压值，并且自动弹出“发生刺破”的警告(S118)。图4(e)是示出在S118中显示部13所显示的警告信息和各轮胎的内压值的一个示例的图。显示部13显示文字“警告！发生刺破”和在各轮胎安装位置处的各轮胎的内压值。此时，可能具有内压值小于(基准内压值-100kPa)的轮胎可以通过红色闪烁来突出显示，以确保用户(驾驶者)意识到发生刺破。并且，在这种情况下，显示部13可以指示驾驶者停止车辆。S117中的阈值(基准内压值-100kPa)可以在(基准内压值-150kPa)到(基准内压值-100kPa)的范围内变化。类似地，S120中的阈值150kPa可以在90kPa～150kPa的范围内变化。
此外，在控制部14基于轮胎之间的内压差数据来判断各轮胎(普通汽车是4个轮胎)是否存在故障的情况下(在前述示例中至少一个轮胎的减压量在规定减压量以下并且至少一个轮胎的减压量超过规定减压量的情况下，控制部14判断为轮胎可能存在由于刺破导致的故障)，控制部14可以判断为轮胎存在故障(如果存在所有车轮中任意两个车轮的轮胎的内压差超过例如基准内压差值的10％，则在这种状态下可能已经发生刺破)并使显示部13显示“发生刺破”的警告、“必须立即给轮胎充气”的警告、“请检测轮胎的气压”的指示和“请检查轮胎”的指示中的一个来警告驾驶者可能发生刺破。控制部14可以通过将如上所述的状态判断为刺破状态来提高刺破判断的精确度。
此外，在控制部14基于轮胎之间的内压差数据来判断各轮胎(普通汽车是4个轮胎)是否存在故障的情况下，控制部14可以判断为存在由于刺破导致的故障(如果仅一个车轮、或仅左侧车轮(普通汽车左侧前后两个车轮)、或仅右侧车轮(普通汽车右侧前后两个车轮)的轮胎表现出很大的减压量(例如轮胎的气压为150kPa以下，或者基准内压值-100kPa以下)，则在这种状态下轮胎可能已经发生刺破)，并使显示部13警告驾驶者发生刺破。控制部14可以通过将如上所述的状态判断为刺破状态来提高刺破判断的精确度。
此外，控制部14可以在任意轮胎的内压为指定的阈值(例如，150kPa或者基准内压值-100kPa)以下的情况下判断是否存在由于刺破导致的故障。控制部14可以通过设置如上所述的表示高刺破可能性的阈值来提高刺破判断的精确度。
尽管在如上所述的实施例中，信息终端装置3的控制部14进行上述功能操作，但TPMS接收器2也可以判断轮胎是否存在由于刺破导致的故障或者由于自然减压而导致的故障。
此外，可以将智能手机等装置用作信息终端装置3，以使得智能手机的应用判断轮胎是否存在由于刺破导致的故障或者由于自然减压而导致的故障，并且通过智能手机的显示画面来进行刺破或自然减压的警告的显示。
信息终端装置3还可以包括GPS(全球定位系统)，并且存储部11可以预先存储至少包括能够进行轮胎修理或替换的服务站(例如商店、工厂等)的位置数据的数据库。在这种情况下，控制部14通过使用GPS获取车辆的当前位置的数据，并在发生刺破或自然减压的警告的情况下搜索该数据库。控制部14接着检查可用服务站的位置和车辆的当前位置，提取出离车辆最近的服务站，并使显示部13示出如何到达所提取出的服务站的导航显示。该导航显示例如是表示最近的服务站的位置的地图和从车辆的当前位置到该服务站的路径。用户通过使用示出如何到达最近的服务站的该导航显示，能够快速地修复刺破故障。
可选地，控制部14可以检查可用服务站的位置和车辆的当前位置，并提取出离车辆的当前位置在预定距离内的服务站。预定距离例如可以针对轮胎的种类而预先设定的，并能够任意的变化。控制部14使显示部13显示所提取出的服务站的信息(例如商店名、地址、电话号码等)，使用户选择其中一个服务站，然后使显示部13示出如何到达所选择的服务站的导航显示。因此，在这种情况下，用户通过从离车辆的当前位置近的多个适合的服务站中选择服务站，能够在他/她希望的服务站修复刺破故障。
在外部服务器存储有至少包括能够进行轮胎修理或替换的服务站的位置数据的数据库的情况下，信息终端装置3还可以包括用于经由无线通信网络与基站相通信的无线部。在这种情况下，控制部14经由无线部将自身与外部服务器相连接，并搜索该数据库。
信息终端装置3在确认了通过使用来自GPS的信息和来自内压数据获取装置的信息而停止车辆之后，示出如何到达喜欢的服务站的导航显示。为了安全，用户需要在车辆已经完全停止的状态下，根据示出如何到达服务站的导航显示来进行导航操作。尽管仅使用智能手机等的信息终端装置中的GPS就可以确认车辆的停止，但为了提高该确认的可靠性，优选为通过使用来自TPMS传感器发送器1的信息和来自GPS的信息一起来确认车辆已停止。由于TPMS传感器发送器1仅在车辆在预定的条件(例如，车速为40千米/小时以上)下以预定的时间间隔(例如，每1分钟)来发送轮胎的内压数据，并且TPMS传感器发送器1在车辆停止的情况下停止发送数据，因此信息终端装置3通过从TPMS传感器发送器1接收轮胎的内压数据失败来可靠地确认车辆已停止。
在示出如何到达服务站的导航显示期间，在轮胎的内压下降至指定阈值以下的情况下，信息终端装置3能够判断为已发生刺破并显示刺破的警告。
可以将TPMS接收器2和信息终端装置3一体化并将这两者安装至具有GPS的汽车导航系统中，以使得在汽车导航系统的画面上显示与故障的种类相对应的警告。此外，汽车导航系统可以具有至少包括服务站的位置数据的数据库，以使得汽车导航系统能够在发出刺破警告的情况下，通过使用GPS来获取车辆的当前位置的数据，搜索该数据库，并在汽车导航系统的显示画面上显示离车辆的当前位置近的服务站的位置。
如上所述，根据本发明的轮胎内压警告系统，能够在警报了轮胎气压异常的情况下，通知用户轮胎气压异常是由于刺破还是自然减压导致的，从而使用户快速地采取合适的动作。此外，根据本发明的轮胎内压警告系统，由于在早期通知自然减压，因此能够改善燃料消耗并防止轮胎的早期磨损。
附图标记的说明
1  TPMS传感器发送器
2  TPMS接收器
3  信息终端装置
5  轮胎
6  车辆
11  存储部
12  轮胎信息接收部
13  显示部
14  控制部

Claims (7)

1.一种轮胎内压警报系统，包括：
内压获取装置，用于获取车辆的各轮胎的内压；以及
信息终端装置，用于基于从所述内压获取装置所接收到的各轮胎的内压的变化来判断刺破或者自然减压的故障状况，并且进行与所述故障状况相应的警告的显示，
其中，所述信息终端装置在基于各轮胎之间的内压差的数据来确定故障状况的情况下，在至少一个车轮的减压量在规定减压值以下并且至少一个车轮的减压量在所述规定减压值以上的情况下判断为发生刺破。
2.根据权利要求1所述的轮胎内压警报系统，其中，所述信息终端装置在基于各轮胎之间的内压差的数据来确定故障状况的情况下，在仅一个车轮、或者仅左侧车轮、或者仅右侧车轮表现出减压量在所述规定减压值以下的情况下判断为发生刺破。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎内压警报系统，其中，在所述减压量在规定减压值以下的轮胎的内压值与所述减压量在所述规定减压值以上的轮胎中的最高的内压值之间的差在规定内压差阈值以上的情况下判断为发生刺破，在所述减压量在所述规定减压值以下的轮胎的内压值与所述减压量在所述规定减压值以上的轮胎中的最高的内压值之间的差小于所述规定内压差阈值的情况下判断为发生自然减压。
4.根据权利要求1所述的轮胎内压警报系统，其中，所述信息终端装置根据所述故障状况来区别显示刺破发生警告、气压补充警告、气压检查指示、轮胎检查指示。
5.根据权利要求1所述的轮胎内压警报系统，其中，所述信息终端装置还包括车辆位置检测系统，进行与所述故障状况相应的警告显示和基于所述车辆的当前位置的至服务站的导航显示。
6.根据权利要求5所述的轮胎内压警报系统，其中，所述信息终端装置在使用来自所述车辆位置检测系统的信息和来自所述内压获取装置的信息确认了车辆停止之后，进行至所述服务站的导航显示。
7.根据权利要求5或6所述的轮胎内压警报系统，其中，在至所述服务站的导航显示过程中，在轮胎的内压为特定阈值以下的情况下，所述信息终端装置判断为发生刺破并且进行刺破的警告显示。
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