JP2002087030A

JP2002087030A - タイヤ空気圧低下警報方法および装置

Info

Publication number: JP2002087030A
Application number: JP2000285419A
Authority: JP
Inventors: Yuuji Ojiro; 祐司尾白
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2002-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】走行開始前から大きく減圧している状態を検
出して、減圧検出の精度を向上させることができるタイ
ヤ空気圧低下警報方法を提供する。【解決手段】車両に装着したタイヤの内圧低下を判定
し、警報を発するタイヤ空気圧低下警報方法であって、
イグニッションキーをオンした直後は減圧判定のしきい
値を通常の車両走行時の値よりも大きくし、通常の車両
走行時よりも短い減圧判定時間を設定する工程と、該短
い減圧判定時間で減圧を判定しているあいだに、悪路を
走行しているか否かを判定する工程と、該悪路を走行し
ていると判定した場合、減圧判定に使用するデータの数
を前記短い減圧判定時間に取り込められるデータの数よ
り増やす工程とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はタイヤ空気圧低下警
報方法および装置に関する。さらに詳しくは、走行開始
前後で、減圧判定するためのしきい値と減圧判定に要す
る時間の設定を変えて、減圧検出の精度を向上させるこ
とができるタイヤ空気圧低下警報方法および装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】タイヤの内圧低下の原因の一つにタイヤ
のゴム分子の隙間からの微少な空気漏れがあるが、やは
りタイヤの構成部材であるタイヤ単体、リムまたはタイ
ヤバルブなどの損傷が内圧低下のほとんどの原因であ
る。その最大の要因である釘などがタイヤに刺さったこ
とによる内圧低下の速度は、これまでさまざまな実験に
より報告されている。

【０００３】たとえばＪＡＦＭＡＴＥの１９９５年６
月号にはタイヤの釘を使ったパンクの場合の空気圧低下
速度の実験結果が掲載されている。それによると、正常
内圧が２．１ｋｇｆ／ｃｍ²（２．０６×１０⁴Ｐａ）の
タイヤで実験した結果、釘を刺したままでは５時間経過
しても１．９５ｋｇｆ／ｃｍ²（１．９１×１０⁴Ｐａ）
（約７％低下）しか内圧低下せず、釘を抜いた場合でも
１時間で１．９０ｋｇｆ／ｃｍ²（１．８６×１０⁴Ｐ
ａ）（約１０％低下）、５時間で１．６５ｋｇｆ／ｃｍ
²（１．６２×１０⁴Ｐａ）（約２１％低下）しか低下し
なかったと記載されている。

【０００４】一方、タイヤサイズが２１５／７０Ｒ１５
であり、正常内圧が２．６０ｋｇｆ／ｃｍ²（２．５５
×１０⁴Ｐａ）のタイヤに直径３．１ｍｍ、長さ６５ｍ
ｍの釘をトレッドブロック部に刺して、その状態で２時
間走行してもそのタイヤの空気圧は２．６０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²（２．５５×１０⁴Ｐａ）のままで変わりなかった。
つぎにその釘を抜いて、車両停止状態のタイヤの内圧を
１５秒間隔で測定したところ、図４に示されるように、
６０秒後には１．９０ｋｇｆ／ｃｍ²（１．８６×１０⁴
Ｐａ）（約２７％低下）、１２０秒後には１．３５ｋｇ
ｆ／ｃｍ²（１．３２×１０⁴Ｐａ）（約４８％低下）に
なった。この結果では、ＪＡＦのテストよりかなり内圧
低下速度が速かった。

【０００５】現在、どの程度の内圧から危険になるかと
いう定義は明確ではないが、少なくとも４０％程度の内
圧低下であるなら、コーナリング性能は低下するが、タ
イヤが破壊されて運転不能になるようなことはない。し
たがって、この減圧度を目標値とすると、図４に示され
るように空気圧低下が速い場合でも、６０秒以内の時間
で空気圧低下を検出できれば、タイヤの内圧低下による
危険性を運転者に知らせることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、タイヤ
の内圧の低下は車両の走行中ばかりでなく、停車中にも
進行するため、走行中にパンクしたことを知らないまま
車両を停車後、一晩かけてどんどん減圧し、つぎの日の
朝の走行開始時には大きく減圧していることもある。

【０００７】また、長期間放置した車両のタイヤでは自
然減圧のため、いざ走行しようとしたときには大きく減
圧していることもある。

【０００８】一方、そのような場合でもタイヤの回転速
度からタイヤの減圧を推定する従来の方法（たとえば、
特開昭６３−３０５０１１号公報参照）ではタイヤが回
転する、つまり車両が走行していないと、タイヤ空気圧
の低下を検出することはできないため、大きく減圧して
いる場合でも減圧を検出するのに数十秒必要である。

【０００９】本発明は、叙上の事情に鑑み、走行開始前
から大きく減圧している状態を検出して、減圧検出の精
度を向上させることができるタイヤ空気圧低下警報方法
および装置を提供することを目的とする。なお、本発明
において、走行開始前とは、装置の電源が投入される前
で一般的にはイグニッションスイッチがオンになる前の
ような状態をいう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のタイヤ空気圧低
下警報方法は、車両に装着したタイヤの内圧低下を判定
し、警報を発するタイヤ空気圧低下警報方法であって、
イグニッションキーをオンした直後は減圧判定のしきい
値を通常の車両走行時の値よりも大きくし、通常の車両
走行時よりも短い減圧判定時間を設定する工程と、該短
い減圧判定時間で減圧を判定しているあいだに、悪路を
走行しているか否かを判定する工程と、該悪路を走行し
ていると判定した場合、減圧判定に使用するデータの数
を前記短い減圧判定時間に取り込められるデータの数よ
り増やす工程とを含むことを特徴とする。

【００１１】さらに、本発明のタイヤ空気圧低下警報装
置は、車両に装着したタイヤの内圧低下を判定し、警報
を発するタイヤ空気圧低下警報装置であって、各タイヤ
の速度信号を検出するための速度検出手段と、該速度検
出手段で検出される速度信号から求められる回転情報に
基づいて前輪タイヤの回転情報と後輪タイヤの回転情報
との２つの対角和の差を比較する減圧判定値を演算処理
する判定手段と、イグニッションキーをオンした直後は
減圧判定のしきい値を通常の車両走行時の値よりも大き
くし、通常の車両走行時よりも短い減圧判定時間を設定
する初期判定手段と、該短い減圧判定時間で減圧を判定
しているあいだに、悪路を走行しているか否かを判定す
る悪路判定手段と、該悪路を走行していると判定した場
合、減圧判定に使用するデータの数を前記短い減圧判定
時間に取り込められるデータの数より増やすデータ更新
手段とを備えていることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明のタイヤ空気圧低下警報方法および装置を説明する。

【００１３】図１は本発明のタイヤ空気圧低下警報装置
の一実施の形態を示すブロック図、図２は図１における
タイヤ空気圧低下警報装置の電気的構成を示すブロック
図、図３は本発明の方法にかかわるフローチャートであ
る。

【００１４】図１に示すように、本発明の一実施の形態
にかかわるタイヤの空気圧低下警報装置は、たとえば車
両にそなえられた４つのタイヤＷ１、Ｗ２、Ｗ３および
Ｗ４の空気圧が低下しているか否かを検出するもので、
各タイヤＷ１、Ｗ２、Ｗ３およびＷ４にそれぞれ関連し
て設けられた通常の速度検出手段である車輪速センサ１
を備えている。車輪速センサ１の出力は制御ユニット２
に与えらえる。制御ユニット２には、空気圧が低下した
タイヤＷｉを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表
示素子またはＣＲＴなどで構成された表示器３、および
ドライバーによって操作することができる初期化スイッ
チ４が接続されている。

【００１５】制御ユニット２は、外部装置との信号の受
け渡しに必要なＩ／Ｏインターフェイス２ａと、演算処
理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、該ＣＰＵ２ｂの
制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記Ｃ
ＰＵ２ｂが制御動作を行なう際にデータなどが一時的に
書き込まれたり、その書き込まれたデータなどが読み出
されるＲＡＭ２ｄとから構成されている。本実施の形態
における、判定手段、初期判定手段、悪路判定手段およ
びデータ更新手段は、前記制御ユニット２に含まれてい
る。

【００１６】前記車両速度センサ１では、タイヤＷｉの
回転数に対応したパルス信号（以下、車輪速パルスとい
う）が出力される。またＣＰＵ２ｂでは、車輪速センサ
１から出力された車輪速パルスに基づき、所定のサンプ
リング周期ΔＴ(sec)、たとえばΔＴ＝１秒ごとに各タ
イヤＷｉの回転角速度Ｆ_iが算出される。

【００１７】ここで、タイヤＷｉは、規格内でのばらつ
き（初期差異）が含まれて製造されるため、各タイヤＷ
ｉの有効転がり半径（一回転により進んだ距離を２πで
割った値）は、すべてのタイヤＷｉがたとえ正常内圧で
あっても、同一とは限らない。そのため、各タイヤＷｉ
の回転角速度Ｆ_iはばらつくことになる。そこで、初期
差異によるばらつきを打ち消すために補正した回転角速
度Ｆ１_iを算出する。具体的には、Ｆ１₁＝Ｆ₁ Ｆ１₂＝ｍＦ₂ Ｆ１₃＝Ｆ₃ Ｆ１₄＝ｎＦ₄ と補正される。前記補正係数ｍ、ｎは、たとえば車両が
直線走行していることを条件として回転角速度Ｆ_iを算
出し、この算出された回転角速度Ｆ_iに基づいて、ｍ＝
Ｆ₁／Ｆ₂、ｎ＝Ｆ₃／Ｆ₄として取得される。

【００１８】そして、前記Ｆ１_iに基づき、車両の速度
Ｖ（Ｖｉ／４）、横方向加速度（横Ｇ）などを算出す
る。

【００１９】またタイヤＷｉの空気圧低下の検出のため
の減圧判定値（ＤＥＬ）は、たとえば前輪タイヤと後輪
タイヤとの２つの対角和の差を比較するものであって、
対角線上にある一対の車輪からの信号の合計から対角線
上にある他の一対の車輪からの信号の合計を引算し、そ
の結果と２つの合計の平均値との比率として、つぎの式
（１）から求められる。

【００２０】

【数１】

【００２１】ここで、タイヤの内圧（空気圧）を正常内
圧より３０％減圧した１つのタイヤを装着した車両を通
常の車両走行で走行試験を行ない、減圧判定値を算出す
ると、約０．１８％である。

【００２２】この実験結果に基づいて、タイヤの部分的
な減圧（８．３％）を下限値として、減圧判定値を算出
すると、約０．０５％であり、タイヤの完全な減圧（１
００％）を上限値として、減圧判定値を算出すると、約
０．６％である。

【００２３】したがって、従来では、６０秒間減圧を検
出し、減圧判定値が０．０５％より大きく、０．６％よ
り小さい場合に、減圧を表示していた。

【００２４】しかし、タイヤの内圧（空気圧）が正常内
圧より大きく減圧している場合でも減圧を早期に検出で
きるように、イグニッションキーをオンした直後は減圧
判定のしきい値を通常の車両走行時の値よりも大きく、
たとえば５０％減圧相当値に設定し、判定に使う回転情
報のデータの時間長さは通常の車両走行時よりも短く、
たとえば５秒に設定する。このときの車輪の回転速度の
サンプリング時間は、１秒とすると、減圧判定に使用す
るデータの数は５個となる。

【００２５】ついで、この判定で減圧と判定されない場
合は、減圧判定のしきい値を通常のしきい値、たとえば
３０％減圧相当値に、判定に使うデータの時間長さは通
常の長さ、たとえば６０秒に設定する。このとき減圧判
定に使用するデータの数は３０個となる。

【００２６】このように、イグニッションキーをオンし
た直後の減圧判定に使用する有効なデータ数Ｎを５個に
固定して減圧判定できる。しかし、悪路を走行している
ときに、減圧の誤報になり兼ねない悪路走行中のデータ
をリジェクトせずに、これらのデータも含めて取り込ん
でしまうため、５個程度のデータでは正常内圧にもかか
わらず誤って減圧していると判定してしまう惧れがあ
る。

【００２７】そこで本実施の形態では、悪路を走行して
いると判定した場合、その都度初期値、たとえば５個よ
り一つずつ増やした値をＮとする。これにより、悪路を
走行している度合いにより減圧に判定するための有効な
データ数を増やす。

【００２８】前記悪路とは、スプリットμ路または砂利
道などの状態をいう。なお、スプリットμ路とは、左右
のタイヤの路面で摩擦係数μが違う路面のことであり、
たとえば右側がアスフャルトの路面であり、左側がグラ
スの路面の場合である。また前記悪路を走行していると
判定する方法としては、車輪速から求められる車両の左
右おのおののスリップ率の差の変化量が大きいときなど
は悪路と判断する方法などがある。また悪路を走行して
いる度合いとは、たとえば悪路かどうかを１秒ごとに判
定しているが、その悪路と判定した回数のことを言う。

【００２９】なお、前記減圧に判定するための有効なデ
ータ数を増やすにあたり、あまり数が増えすぎると、イ
グニッションをオンした直後に減圧判定できなくなるの
で、たとえば上限を１０個までとするような処置も行な
う。

【００３０】

【実施例】つぎに本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。

【００３１】実施例１および比較例１車両として、フォルクスワーゲンの１６００ｃｃのゴル
フ（タイヤサイズ１７５／８０Ｒ１４８８Ｈ）を使
用し、正常空気圧のタイヤで悪路が混入している道路を
走行した。このときの悪路としては、スプリットμ路
（アスフャルトとグラスの路面）であり、車輪の回転速
度のサンプリング時間は、１秒と設定した。

【００３２】このときの減圧判定法は、図３に示される
ように６０秒間のデータ（６０個）をもとに判定する通
常の判定法（ステップＳ１〜Ｓ７）と、悪路走行を判定
する判定法（ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ８〜Ｓ１３および
Ｓ６〜Ｓ７）についてそれぞれ実施した（比較例１およ
び実施例１）。

【００３３】すなわち、有効なデータ数Ｎとして５個を
設定した（ステップＳ１）のち、６０秒間のデータ（６
０個）をもとに（ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４）、減圧判
定のしきい値を通常のしきい値（３０％減圧相当値）に
した場合（ステップＳ５）の判定を行なった（ステップ
Ｓ６、Ｓ７）。

【００３４】ついで本発明の判定法では、５秒間のデー
タ（５個）で減圧を判定しているあいだに（ステップＳ
１〜Ｓ３）、悪路を走行していると判定した場合（ステ
ップＳ８）、減圧判定に使用するデータの数をＮより一
つずつ増やした値（Ｎ＋１）をＮとし（ステップＳ
９）、この数Ｎが１０個になったか否かを判断する（ス
テップＳ１０）。そして有効なデータの数が１０個にな
ったと判断された場合には、このＮ＝１０のデータの平
均値を判定値として（ステップＳ１１，Ｓ１２）、しき
い値を５０％減圧相当値に設定する（ステップＳ１
３）。ついで判定値と５０％減圧相当値とで減圧判定を
行なった（ステップＳ６、Ｓ７）。

【００３５】前記比較例１では、タイヤの減圧判定を早
期に検出できないとともに、悪路による誤報を発した。
これに対して、実施例１では、タイヤの減圧判定を早期
に検出できるとともに、悪路により誤って取り込んでし
まったデータを５個より大きい１０個で平均化している
ため、誤報を発しなかった。

【００３６】本実施の形態では、イグニッションキーオ
ン直後の判定で大きく減圧していない場合は、通常の数
十秒から６０秒程度かかる減圧判定で減圧検出できる。
しかし、この大きなしきい値を使って短い時間で判定す
る方法は、その判定に使うデータの時間長さが５秒と短
いため、外乱要因、たとえばスリップ、加減速、コーナ
リングなどによって判定値がばらつく可能性が大きいの
で、その判定機会をイグニッションオン直後に限ること
によって、正常内圧なのに警報がでること（誤報）を防
止することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
タイヤの減圧判定を早期に検出できるとともに、悪路走
行中の誤判定を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイヤ空気圧低下警報装置の一実施の
形態を示すブロック図である。

【図２】図１におけるタイヤ空気圧低下警報装置の電気
的構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の方法にかかわるフローチャートであ
る。

【図４】タイヤの空気圧低下の一例を示す図である。

【符号の説明】

１車輪速センサ２制御ユニット３表示器４初期化スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に装着したタイヤの内圧低下を判定
し、警報を発するタイヤ空気圧低下警報方法であって、
イグニッションキーをオンした直後は減圧判定のしきい
値を通常の車両走行時の値よりも大きくし、通常の車両
走行時よりも短い減圧判定時間を設定する工程と、該短
い減圧判定時間で減圧を判定しているあいだに、悪路を
走行しているか否かを判定する工程と、該悪路を走行し
ていると判定した場合、減圧判定に使用するデータの数
を前記短い減圧判定時間に取り込められるデータの数よ
り増やす工程とを含むことを特徴とするタイヤ空気圧低
下警報方法。
【請求項２】車両に装着したタイヤの内圧低下を判定
し、警報を発するタイヤ空気圧低下警報装置であって、
各タイヤの速度信号を検出するための速度検出手段と、
該速度検出手段で検出される速度信号から求められる回
転情報に基づいて前輪タイヤの回転情報と後輪タイヤの
回転情報との２つの対角和の差を比較する減圧判定値を
演算処理する判定手段と、イグニッションキーをオンし
た直後は減圧判定のしきい値を通常の車両走行時の値よ
りも大きくし、通常の車両走行時よりも短い減圧判定時
間を設定する初期判定手段と、該短い減圧判定時間で減
圧を判定しているあいだに、悪路を走行しているか否か
を判定する悪路判定手段と、該悪路を走行していると判
定した場合、減圧判定に使用するデータの数を前記短い
減圧判定時間に取り込められるデータの数より増やすデ
ータ更新手段とを備えていることを特徴とするタイヤ空
気圧低下警報装置。