JP2005112017A - タイヤ空気圧監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の走行速度に応じて空気圧監視制御を行う空気圧センサ式のタイヤ空気圧監視装置を提供する。
【解決手段】 空気圧検出装置１は、車体速測定装置４から入力した車体速Ｖｖに応じて、空気圧低下を判定するための閾値を変化させ、同時に空気圧センサＡの検出インターバルや送信インターバルをも変化させる。例えば、空気圧検出装置１は、車体速Ｖｖが高くなるにつれて閾値を小さくして早めにタイヤの空気圧低下を検知すると共に、空気圧センサＡによる空気圧の検出インターバルや空気圧信号の送信インターバルを短くして早期に空気圧低下の判定処理を行う。
【選択図】 図４

Description

本発明は、四輪車両におけるタイヤ空気圧の監視に供されるタイヤ空気圧監視装置に関する。

四輪車両におけるタイヤ空気圧監視装置として、各車輪に歪ゲージや送信器、電池等からなる空気圧センサを取り付け、これら空気圧センサの検出結果に基づきタイヤの空気圧監視を行うセンサ式空気圧監視装置が知られている。従来のセンサ式空気圧監視装置としては、車両のタイヤに圧力応動電気スイッチと送信アンテナを持つ小型発振器とを備えたセンサユニットとを取り付け、タイヤ空気圧が所定の閾値以下になったら小型発振器を作動させ、その出力信号を運転席付近の受信アンテナに送信して圧力低下を監視ユニットに表示させるもの（例えば、特許文献１参照）や、圧力センサを用いてタイヤの空気圧を直接的に検出するもの（例えば、特許文献２参照）が開示されている。更には、温度−タイヤ空気圧特性を用いて、温度に応じて閾値を補正しながらタイヤの空気圧低下を監視する技術も知られている。このようなセンサ式空気圧監視装置はタイヤの空気圧を直接検出するため、走行中に限らず、始業点検時等においてもタイヤの空気圧が適正であるか否かを監視することができる。
特公昭４３−１７７６６号公報（第1頁右欄、第1図） 特開２０００−１４２０４３号公報（段落０００９〜００１３、図１）

しかしながら、従来のセンサ式空気圧監視装置では、車両の走行速度に応じて空気圧低下の判定レベルや検出および送信のインターバルを変えていないため、以下のような問題が生じていた。
一般に、タイヤの空気圧は、車両が中低速走行している状態であれば多少低くてもよいが、タイヤの変形に伴う発熱量が増大する高速走行時には厳密に管理する必要がある。例えば、タイヤ空気圧が３０％程度減少しても、１００ｋｍ/ｈ以下の速度領域では大きな問題とはならないが、１００ｋｍ/ｈを超えると走行安全上好ましくないことがある。そのため、空気圧低下の判定レベルを中低速走行時に対応する値に設定しておいた場合、高速走行時にタイヤの空気圧が許容限度より低下した状態で走行が続けられてしまう虞があった。

また、高速走行時にタイヤの空気圧が低下し始めた場合、運転者に空気圧の低下を速やかに認識させることが望ましい。ところが、空気圧センサの検出および送信のインターバルを短くすると内蔵電源（リチウム電池等）の消耗が早まるため、車両の分解整備等が行われる頻度を考慮した場合、検出および送信のインターバルを比較的長く（例えば、数分間隔に）せざるを得なかった。その結果、何らかの原因で走行中にタイヤの空気圧が低下し始めても、運転者への警告が暫くの間はなされず、空気圧が低下した状態で走行が続けられてしまう虞があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両の走行速度に応じて空気圧監視制御を行う空気圧センサ式のタイヤ空気圧監視装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するために創案されたものであり、請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置は、車両の各車輪に設けられ、当該車輪に装着されたタイヤの空気圧を検出し、その検出結果を外部に送信する空気圧センサと、前記車両の車体に設けられ、前記検出結果を受信する受信手段とを備え、前記空気圧センサに対し、所定の検出インターバルでの前記空気圧の検出と、所定の送信インターバルでの前記検出結果の送信とを行わせると共に、前記受信手段により受信された検出結果が所定の空気圧低下判定閾値以下となったことをもって、前記タイヤの空気圧が低下したと判定するタイヤ空気圧監視装置であって、前記車両の走行速度に応じて空気圧監視制御の制御パラメータを変化させることを特徴とする。

請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置によれば、各車輪に設けられた空気圧センサが、所定の検出インターバルで各タイヤの空気圧を検出し、その検出結果を所定のインターバルで受信手段（図１の空気圧検出装置１に相当）へ送信している。そして、受信手段（空気圧検出装置１）は、検出結果の空気圧が所定の空気圧低下判定閾値以下となったときにそのタイヤの空気圧が低下したと判定している。このとき、受信手段（空気圧検出装置１）は、車両の走行速度に応じて空気圧監視制御の制御パラメータを変化させる。例えば、走行速度が高いときには、空気圧の低下を検出しやすくするため、空気圧低下判定閾値を小さくしたり、検出や送信のインターバルを短くしたりする。

また、請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置は、請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置において、更に、各車輪の振動を検出する車輪振動検出手段を備え、この車輪振動検出手段の検出結果と予め設定された基準距離とに基づいて、走行速度を推定することを特徴とする。

請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置によれば、車輪振動検出手段が、例えば、右前輪の車輪速センサが検出した車輪速のデータと右後輪の車輪速センサが検出した車輪速のデータとを抽出し、右側前輪が路面の所定地点（突起等）を通過することによって右側前輪に振動パルスが発生した時刻と、右側後輪が同一地点を通過することによって右側後輪に振動パルスが発生した時刻との時間差を求める。そして、予め設定された基準距離（例えば、ホイールベース）をこの時間差で除して車体速を算出し、この車体速に応じて空気圧監視制御の制御パラメータを変化させる。

また、請求項３に記載のタイヤ空気圧監視装置は、請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置において、制御パラメータが検出インターバルであることを特徴とする。
この構成によれば、例えば、走行速度が高くなるにつれて、空気圧低下の検出インターバルを段階的に短くする。

また、請求項４に記載のタイヤ空気圧監視装置は、請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置において、制御パラメータが送信インターバルであることを特徴とする。
この構成によれば、例えば、走行速度が高くなるにつれて、空気圧信号の送信インターバルを段階的に短くする。

また、請求項５に記載のタイヤ空気圧監視装置は、請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置において、制御パラメータが空気圧低下判定閾値であることを特徴とする。
この構成によれば、例えば、走行速度が高くなるにつれて、空気圧判定閾値を段階的に小さくする。

請求項１のタイヤ空気圧監視装置によれば、走行速度に応じて制御パラメータを変化させるため、例えば、中低速走行時における空気圧センサの内蔵電源の消耗を抑えながら、高速走行時におけるタイヤ空気圧の低下を早期に警告できる。

請求項２のタイヤ空気圧監視装置によれば、タイヤの空気圧低下による動荷重半径の変化等に拘わらず、比較的高い精度で走行速度を推定することができる。

請求項３のタイヤ空気圧監視装置によれば、低速走行時における空気圧センサの内蔵電源の消耗を抑えながら、高速走行時において早期の警告を行うことができる。

請求項４のタイヤ空気圧監視装置によれば、低速走行時における空気圧センサの内蔵電源の消耗を抑えながら、高速走行時において早期の警告を行うことができる。

請求項５のタイヤ空気圧監視装置によれば、低速走行時に不要な警告を行わないようにする一方で、高速走行時において適切な警告を行うことができる。

≪タイヤ空気圧監視装置の概要≫
まず、本発明におけるタイヤ空気圧監視装置の概要について説明する。本発明におけるタイヤ空気圧監視装置は、四輪車両において、空気圧センサによってタイヤの空気圧を直接検出すると共に、ブレーキロック防止システム（ＡＢＳ：Anti-lock Brake System）用の車輪速センサの検出結果から各車輪の車輪速あるいは車体速を算出し、その算出結果に基づき空気圧低下判定閾値（以下、単に閾値という）や空気圧の検出、送信のインターバルを変化させるように構成されている。

すなわち、本発明におけるタイヤ空気圧監視装置においては、車体速や車輪速が高くなるにつれて、閾値を小さくして空気圧低下を早めに検出したり、空気圧センサによる空気圧の検出インターバルを短くしたり、空気圧センサが検出した空気圧信号を空気圧検出装置へ送信するインターバルを短くしたりして早期に空気圧低下の警報を発することができるように構成されている。つまり、高速時において早期に空気圧低下を検出したいときは空気圧の検出インターバルや送信インターバルを短くするが、通常の走行状態のときは検出インターバルや送信インターバルを長くして空気圧センサの内蔵電池の消耗を抑制している。

以下の説明では、第１実施形態として、空気圧センサにタイヤの空気圧の検出や空気圧信号の送信を行わせる際に、各車輪の車輪速に応じて、空気圧低下判定の閾値と、空気圧の検出インターバルと、空気圧信号の送信インターバルとを変化させるものについて説明する。また、第２実施形態として、空気圧センサにタイヤの空気圧の検出や空気圧信号の送信を行わせる際に、車体速に応じて、空気圧低下判定の閾値と、空気圧の検出インターバルと、空気圧信号の送信インターバルとを変化させるものについて説明する。

〔第１実施形態〕
まず、図面を参照しながら第１実施形態のタイヤ空気圧監視装置について説明する。第１実施形態では、各車輪の車輪速に応じて、タイヤの空気圧低下を判定するための閾値レベル、検出インターバル、送信インターバルを変化させる場合について説明する。

≪タイヤ空気圧監視装置を備えた車両の構成≫
図１は、本発明の第１実施形態におけるタイヤ空気圧監視装置を搭載した車両のシステム構成図である。図１に示すように、車両Ｃは、右前車輪Ｗｆｒ、左前車輪Ｗｆｌ、右後車輪Ｗｒｒ、および左後車輪Ｗｒｌの４つの車輪Ｗを有する四輪乗用車である。また、各車輪Ｗ（Ｗｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ）にはそれぞれ対応する空気圧センサＡ（Ａｆｒ，Ａｆｌ，Ａｒｒ，Ａｒｌ）と車輪速センサＳ（Ｓｆｒ，Ｓｆｌ，Ｓｒｒ，Ｓｒｌ）とが備えられている。尚、空気圧センサＡはそれぞれのタイヤの空気圧を直接検出するものであり、また、車輪速センサＳはＡＢＳ用に設けられた回転センサである。ここで、ＡＢＳについては、周知の技術であるためにその説明を省略する。尚、以下の説明では、各符号の添字のうち、ｆｒは右前車輪側、ｆｌは左前車輪側、ｒｒは右後車輪側、ｒｌは左後車輪側を示すものとする。

車両Ｃには、各空気圧センサＡ（Ａｆｒ，Ａｆｌ，Ａｒｒ，Ａｒｌ）が検出したそれぞれの車輪Ｗ（Ｗｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ）の空気圧Ｋ（Ｋｆｒ，Ｋｆｌ，Ｋｒｒ，Ｋｒｌ）を、各送受信アンテナＢ（Ｂｆｒ，Ｂｆｌ，Ｂｒｒ，Ｂｒｌ）を介して無線で受信し、その空気圧Ｋに基づいてタイヤの空気圧を直接検出する空気圧検出装置１と、各車輪速センサＳ（Ｓｆｒ，Ｓｆｌ，Ｓｒｒ，Ｓｒｌ）が検出したそれぞれの車輪Ｗ（Ｗｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ）の車輪速Ｖｗ（Ｖｗｆｒ，Ｖｗｆｌ，Ｖｗｒｒ，Ｖｗｒｌ）を受信し、それらの車輪速Ｖｗを空気圧検出装置１へ送信する車輪速測定装置２とが搭載されている。したがって、請求項３の車輪速検出手段が、図１に示す各車輪速センサＳ（Ｓｆｒ，Ｓｆｌ，Ｓｒｒ，Ｓｒｌ）と車輪速測定装置２とに相当する。

各車輪速センサＳ（Ｓｆｒ，Ｓｆｌ，Ｓｒｒ，Ｓｒｌ）は、例えば、ホール素子等を用いて車輪速パルスを生成する一般的なセンサであり、それぞれ対応する車輪Ｗ（Ｗｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ）の車輪速パルスを、右前輪車輪速Ｖｗｆｒ、左前輪車輪速Ｖｗｆｌ、右後輪車輪速Ｖｗｒｒ、および左後輪車輪速Ｖｗｒｌとして検出して車輪速測定装置２へ送信している。各車輪速センサＳが生成して車輪速測定装置２へ送信する車輪速パルスは、車輪速が高くなるほど単位時間当たりのパルス数が多くなり、車輪速が遅くなるほど単位時間当たりのパルス数が少なくなる。車輪速測定装置２は、これら車輪速センサＳ（Ｓｆｒ，Ｓｆｌ，Ｓｒｒ，Ｓｒｌ）が検出した車輪速パルスに基づいて、各車輪Ｗ（Ｗｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ）の車輪速Ｖｗを算出する。前記のように、ＡＢＳを搭載した車両Ｃは、通常、各車輪に車輪速センサＳを有しているので、本発明に適用されるタイヤ空気圧監視装置では、これらの車輪速センサＳを流用して空気圧検出装置１に供給するための車輪速Ｖｗを検出している。尚、各空気圧センサＡ（Ａｆｒ，Ａｆｌ，Ａｒｒ，Ａｒｌ）の詳細な説明については後述する。

≪タイヤ空気圧監視装置の動作概要≫
空気圧検出装置１は、各空気圧センサＡ（Ａｆｒ，Ａｆｌ，Ａｒｒ，Ａｒｌ）によって検出された右前輪空気圧Ｋｆｒ、左前輪空気圧Ｋｆｌ、右後輪空気圧Ｋｒｒ、および左後輪空気圧Ｋｒｌを送受信アンテナＢ（Ｂｆｒ，Ｂｆｌ，Ｂｒｒ，Ｂｒｌ）を介して無線で受信し、それぞれの車輪Ｗ（Ｗｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ）におけるタイヤの空気圧を所定の空気圧判定閾値（以下、単に閾値という）と比較して空気圧低下の判定を行う。このとき、各空気圧センサＡは、所定の検出インターバルで空気圧を検出し、その検出結果を所定の送信インターバルで空気圧検出装置１へ送信している。空気圧検出装置１は、受信した空気圧と閾値とを比較して空気圧低下の判定を行い、空気圧が閾値より下回ったときには警報信号を運転席の監視装置（図示せず）へ送信する。

一方、車輪速測定装置２は、各車輪Ｗ（Ｗｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ）の車輪速センサＳ（Ｓｆｒ，Ｓｆｌ，Ｓｒｒ，Ｓｒｌ）が検出した車輪速Ｖｗ（Ｖｗｆｒ，Ｖｗｆｌ，Ｖｗｒｒ，Ｖｗｒｌ）を空気圧検出装置１へ常時送信している。そして、空気圧検出装置１は、車輪速測定装置２から送信された各車輪の車輪速Ｖｗ（Ｖｗｆｒ，Ｖｗｆｌ，Ｖｗｒｒ，Ｖｗｒｌ）に応じて、空気圧判定を行うための閾値を変化させると共に、各空気圧センサＡによる空気圧の検出インターバルおよび送信インターバルを随時変化させている。例えば、車輪速Ｖｗ（Ｖｗｆｒ，Ｖｗｆｌ，Ｖｗｒｒ，Ｖｗｒｌ）が高くなるにつれて閾値を小さくして、僅かに空気圧が低下しても空気圧低下と判定する。更に、空気圧検出装置１は、車輪速Ｖｗ（Ｖｗｆｒ，Ｖｗｆｌ，Ｖｗｒｒ，Ｖｗｒｌ）が高くなるにつれて空気圧センサＡによる空気圧の検出インターバルを短くすると共に、空気圧センサＡから送信させる空気圧信号の送信インターバルを短くする。

具体的な例を挙げると、例えば、車輪速測定装置２が空気圧検出装置１へ送信する車輪速Ｖｗが１００ｋｍ/ｈまでのときは、空気圧検出装置１は、規定の空気圧に対して３０％低下したレベルを空気圧低下判定の閾値とし、以降は、車輪速Ｖｗが２０ｋｍ/ｈずつ上昇するにつれて、所期の空気圧低下レベル（つまり、３０％）に対して１０％ずつ閾値を低下させる。これによって、車輪速Ｖｗが１００ｋｍ/ｈまでのときの閾値は規定空気圧に対して３０％減、車輪速Ｖｗが１２０ｋｍ/ｈまでのときの閾値は規定空気圧に対して２７％減、車輪速Ｖｗが１４０ｋｍ/ｈまでのときの閾値は規定空気圧に対して２４％減というように、空気圧検出装置１は、車輪速Ｖｗが高くなるにつれて閾値を下げて行き、高速の場合にはタイヤの空気圧の低下量が比較的小さくても空気圧低下と判定する。

更に、空気圧検出装置１は、車輪速Ｖｗが１００ｋｍ/ｈを超えた場合、空気圧センサＡによる空気圧の検出インターバルについても、車輪速Ｖｗが２０ｋｍ/ｈずつ上昇するごとに１/２ずつ短縮させる。例えば、車輪速Ｖｗが１００ｋｍ/ｈまでのときの検出インターバルを１０秒として空気圧を検出していた場合、車輪速Ｖｗが１２０ｋｍ/ｈまでのときの検出インターバルは車輪速Ｖｗが１００ｋｍ/ｈまでのときの検出インターバルの１／２の５秒、車輪速Ｖｗが１４０ｋｍ/ｈまでのときの検出インターバルは車輪速Ｖｗが１００ｋｍ/ｈまでのときの検出時間の１／４の２．５秒とする。

また、空気圧検出装置１は、車輪速Ｖｗが１００ｋｍ/ｈを超えた場合、空気圧センサＡによる空気圧検出結果の送信インターバルについても、車輪速Ｖｗが１００ｋｍ/ｈまでのときの送信インターバルに対して、車輪速Ｖｗが２０ｋｍ/ｈずつ上昇するごとにインターバルを１／２ずつ短くし、例えば、車輪速Ｖｗが１００ｋｍ/ｈまでは５分の送信インターバル、車輪速Ｖｗが１２０ｋｍ/ｈまでは１００ｋｍ/ｈまでのときの１／２の２分３０秒の送信インターバル、車輪速Ｖｗが１４０ｋｍ/ｈまでは１００ｋｍ/ｈまでのときの１／４の１分１５秒の送信インターバルというように、車輪速Ｖｗが高くなるにつれて送信インターバルを短くして早期に空気圧低下の判定が行えるようにしている。

≪空気圧センサの詳細な構成および動作≫
ここで、図１の各車輪Ｗ（Ｗｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ）に装着されている空気圧センサＡ（Ａｆｒ，Ａｆｌ，Ａｒｒ，Ａｒｌ）の構成の一例およびその動作について説明する。図２は、図１に示す空気圧センサＡ（Ａｆｒ，Ａｆｌ，Ａｒｒ，Ａｒｌ）の詳細な構成を示す空気圧センサ１６とその付近の断面構造図である。図２に示すように、空気圧センサ１６は、タイヤ１４を装着する金属製のホイールディスク（リム）１４ａに固着されたエア注入用のバルブ１４ｂと一体的に構成される。ホイールディスク１４ａとバルブ１４ｂの間にはグロメット（ブッシュ）１４ｂｌが介挿され、バルブ１４ｂのステム１４ｂ２の外周に突出して形成されるフランジ部１４ｂ３と、ナット１４ｂ４（およびワッシャ１４ｂ５）でグロメット１４ｂｌを狭持することにより、バルブ１４ｂは図示位置に固定される。バルブ１４ｂはホイールディスク１４ａの内部側において拡径され、そこにセンサ本体１６ａが接続されている。尚、符号１４ｂ６はキャップを、１４ｂ７はエア充填用のバルブコアを示す。

図３は、センサ本体１６ａの構成を詳細に示すブロック図である。センサ本体１６ａは、ＣＰＵ２２と、ホイールディスク１４ａの内部のタイヤ空気圧を検出する圧力センサ２４と、その部位の温度を検出する温度センサ２６とを備えている。圧力センサ２４および温度センサ２６の出力信号は、Ａ／Ｄ変換回路（図示せず）を介してデジタル値に変換されてＣＰＵ２２に入力される。尚、ＣＰＵ２２、圧力センサ２４、および温度センサ２６等の構成部品は１枚の回路基板２８の上に搭載されてワンチップ化されている。

また、図３に示すように、センサ本体１６ａにはリチウム電池等の電池電源３０が配置されていて、ＣＰＵ２２の動作電源として機能している。更に、センサ本体１６ａには、圧力センサ２４が検出したタイヤの空気圧信号や温度センサ２６が検知した温度信号を図１に示す空気圧検出装置１へ送信する送信アンテナ３２と、空気圧検出装置１から空気圧検知の開始タイミングの信号等を受信する受信アンテナ３４とが設けられている。尚、図３では図示は省略されているが、電池電源３０とＣＰＵ２２の間の電源回路の所望の位置には電圧センサが設けられ、電池電源３０の出力電圧に応じた信号を出力するようになっている。また、電圧センサの出力もＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ２２に入力される。

図２および図３のように構成された空気圧センサ１６は、図１に示す空気圧センサＡ（Ａｆｒ，Ａｆｌ，Ａｒｒ，Ａｒｌ）として各車輪Ｗ（Ｗｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ）に装着され、各タイヤの空気圧を直接検出して、それぞれのタイヤの空気圧信号を送受信アンテナＢによって無線で空気圧検出装置１へ送信している。このとき、空気圧センサＡは電池電源３０によって駆動しているので、内蔵されている電池電源３０の寿命を長持ちさせるために、タイヤの空気圧が正常なときは所定の検出インターバルで空気圧を検出していると共に、所定の送信インターバルで空気圧信号を空気圧検出装置１へ送信し、タイヤの空気圧が減少するにつれて空気圧センサＡの検出インターバルや送信インターバルを短くして、常に最適なタイミングで空気圧低下の検出と送信を行うようにしている。

空気圧が正常な範囲にある場合、空気圧センサ１６は、例えば、８秒ごとの検出インターバルで空気圧の検出を行うと共に、８分の送信インターバルで空気圧検出装置１へ空気圧信号を送信している。しかし、タイヤの空気圧が低下するにしたがって、検出インターバルを４秒、２秒…というように短くし、送信インターバルも４分、２分…というように短くしている。つまり、通常の空気圧で走行しているときは、空気圧センサ１６は、所定の検出時間の空気圧平均値を検出して所定の送信インターバルで空気圧検出装置１へ送信しているので電池の寿命を長くすることができる。したがって、通常は車検等のオーバホールのとき以外では、図２に示すように装着された空気圧センサ１６のセンサ本体１６ａを取り外して電池の交換を行う必要がない。

また、前記のように、空気圧センサは、例えば１００ｋｍ/ｈ以下の通常の走行状態では、電池の消耗を抑制するべく、空気圧の検出インターバルや送信インターバルを長くしている。そして、速度が高くなるにつれて検出インターバルや送信インターバルを短くし、空気圧低下信号を早めに空気圧検出装置１へ送信する。これによって、通常の走行状態では電池の寿命を長持ちさせることができるので、車検等におけるオーバホールのとき以外では図２に示すように装着された空気圧センサ１６のセンサ本体１６ａを取り外して電池の交換を行う必要がない。

このように、第１実施形態のタイヤ空気圧監視装置では、空気圧検出装置１は、車輪速Ｖｗ（Ｖｗｆｒ，Ｖｗｆｌ，Ｖｗｒｒ，Ｖｗｒｌ）に応じ、各空気圧センサＡ（Ａｆｒ，Ａｆｌ，Ａｒｒ，Ａｒｌ）における閾値、検出インターバル、送信インターバルを変化させている。すなわち、車輪速Ｖｗが高くなるほど、閾値を大きくし、検出インターバルと送信インターバルとを短くしている。

〔第２実施形態〕
次に、図面を参照しながら第２実施形態のタイヤ空気圧監視装置について説明する。第２実施形態では、車体速に応じて、空気圧低下判定の閾値レベルや検出インターバル、空気圧低下信号の送信インターバルを変える場合について説明する。尚、第２実施形態の説明においては、第１実施形態と重複する記載は省略する。

図４は、本発明の第２実施形態におけるタイヤ空気圧監視装置を搭載した車両のシステ構成図である。図４に示す第２実施形態が図１に示す第１実施形態と異なるのは、車輪速測定装置２を車体速測定装置４に置き換えた点である。車体速測定装置４は、右前車輪Ｗｆｒの車輪速センサＳｆｒが検出した右前輪車輪速Ｖｗｆｒと右後車輪Ｗｒｒの車輪速センサＳｒｒが検出した右後輪車輪速Ｖｗｒｒとを入力している。そして、車体速測定装置４は、先ず、右前車輪Ｗｆｒが路面の凸凹等を踏むことによる振動の発生時刻と、右後車輪Ｗｒｒが同じ凸凹等を踏むことによる振動の発生時刻との時間差を求めた後、右前車輪Ｗｆｒから右後車輪Ｗｒｒまでの距離、すなわちホイールベースＷＢを上記の時間差で割って車体速Ｖｖを求める。このようにして求められた車体速Ｖｖは、右前車輪Ｗｆｒや右後車輪Ｗｒｒのタイヤ径の変化に影響されない。

そして、空気圧検出装置１は、車体速測定装置４から入力した車体速Ｖｖに応じて、空気圧低下を判定するための閾値を変化させ、同時に空気圧センサＡの検出インターバルや送信インターバルも変化させる。例えば、空気圧検出装置１は、車体速Ｖｖが高くなるにつれて閾値を小さくして早めにタイヤの空気圧低下を検知すると共に、空気圧センサＡによる空気圧の検出インターバルや空気圧信号の送信インターバルを短くして早期に空気圧低下の判定処理を行う。このように、第２実施形態の空気圧検出装置１は、車体速Ｖｖに応じて閾値や検出インターバル、送信インターバルを変化させることにより、中低速走行時においては空気圧センサＡに内蔵された電源電池の寿命の長期化を図る一方、高速走行時には運転者に空気圧の低下を早期に警告する。

≪車体速の演算手法≫
次に、車体速の演算手法について簡単に説明する。第２実施形態では、車輪振動検出手段（ここでは、図４の右前車輪Ｗｆｒの車輪速センサＳｆｒと右後車輪Ｗｒｒの車輪速センサＳｒｒに相当）により検出された検出値の変化のパターンを前輪側と後輪側とでパターンマッチングし、一致したパターン間の時間差ΔＴを求め、この時間差ΔＴと予め記憶している基準距離（ホイールベースＷＢ）とから車両の現時点の車体速を演算する手順を採っている。尚、第２実施形態での車体速の演算方法は、本出願人が特願２００２−６９３９１号にて提案したものであり、その概略は次の通りである。

すなわち、第２実施形態での車体速の演算手法においては、振動検出センサ（車輪速センサＳ）の検出値が路面の段差やバンプ（路面の凸凹）等により変動することを利用して車体速を求めている。このような検出値の変動は、車両が前進している場合は、まず前輪の車輪速センサの検出値に現われ、次に後輪の車輪速センサの検出値に現われる。ここで、前輪における検出値の変動と後輪における検出値の変動とは同じ段差やバンプが原因であって、かつ両変動の時間間隔が判れば、車両のホイールベースＷＢ（基準距離）から車体速を測定することができる。つまり、このような演算手法によって、タイヤ径の変化に影響されない走行速度の推定が行える。

このような構成は、道路上のある地点（ある任意のバンプ等）を、ある長さの物体（車両）がどの程度の時間をかけて通過したかにより車体速を測定するものであり、従来技術のようにタイヤが所定時間内に何回転したかによって車体速を測定するものとは原理的に異なる。このため、タイヤ径の変化に本質的に影響されない車体速を測定することができる。

ちなみに、第２実施形態では、前輪側で出現した車輪速の変動と原因を同じくする変動が、いつ後輪側で起こったかをパターンマッチングにより検出することとして車体速を測定する実施形態を説明しているが、逆に、後輪側で出現した車輪速の変動と原因を同じくする変動が、遡ることどのくらい前に前輪側で起こったのかをパターンマッチングにより検出することによって車体速を測定するようにしてもよい。

このようにして、第２実施形態に適用される車体速測定装置４は、車輪速センサＳにより検出される車輪速Ｖｗの変動（即ちタイヤを介して入力される路面との振動）に基づいて平均車体速ＡＶｖを演算（測定）する。このような測定によれば、タイヤの径が変化しても平均車体速ＡＶｖをより正しく測定することができる。もちろん、平均車体速ＡＶｖでなく、車体速Ｖｖをそのまま出力して閾値を切り換えてもよい。

すなわち、第２実施形態のタイヤ空気圧監視装置では、車両の一方の側の前輪と後輪の車輪速Ｖｗの所定のタイミングの時間差とホイールベースとによって車体速を算出し、その車体速に応じて閾値や検出インターバル、送信インターバルを変化させる。つまり、車体速が高くなるほど閾値を小さくし、検出インターバルおよび送信インターバルを短くしている。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれら実施形態に限られるものではない。例えば、第２実施形態で車体速を求めるにあたり、基準距離（ホイールベース）を車両の一方の側の前輪と後輪の所定地点通過の時間差で除して求めたが、駆動輪側の左右輪の平均値を車体速としてもよいし、特定の車輪の車輪速を車体速としてもよい。要するに、本発明は、空気圧低下を判定するための閾値や空気圧の検出インターバルや、空気圧信号の送信インターバル等を、車体速や車輪速に応じて変化させるように構成すれば、車両の走行速度の推定方法や車両の具体的装置構成等については適宜変更可能である。

第１実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置を搭載した車両のシステム構成図である。 空気圧センサの構成を示す断面構造図である。 センサ本体の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置を搭載した車両のシステム構成図である。

符号の説明

１ 空気圧検出装置
２ 車輪速測定装置
４ 車体速測定装置
１４ タイヤ
Ａ（Ａｆｒ，Ａｆｌ，Ａｒｒ，Ａｒｌ） 空気圧センサ
Ｂ（Ｂｆｒ，Ｂｆｌ，Ｂｒｒ，Ｂｒｌ） 送受信アンテナ
Ｃ 車両
Ｓ 車輪速センサ
Ｖｗ 車輪速
Ｖｖ 車体速
Ｖｗｆｒ 右前輪車輪速
Ｖｗｆｌ 左前輪車輪速
Ｖｗｒｒ 右後輪車輪速
Ｖｗｒｌ 左後輪車輪速
Ｗｆｒ 右前車輪
Ｗｆｌ 左前車輪
Ｗｒｒ 右後車輪
Ｗｒｌ 左後車輪
ＷＢ ホイールベース（基準距離）

Claims (5)

1. 車両の各車輪に設けられ、当該車輪に装着されたタイヤの空気圧を検出し、その検出結果を外部に送信する空気圧センサと、
   前記車両の車体に設けられ、前記検出結果を受信する受信手段と
   を備え、
   前記空気圧センサに対し、所定の検出インターバルでの前記空気圧の検出と、所定の送信インターバルでの前記検出結果の送信とを行わせると共に、
   前記受信手段により受信された検出結果が所定の空気圧低下判定閾値以下となったことをもって、前記タイヤの空気圧が低下したと判定するタイヤ空気圧監視装置であって、
   前記車両の走行速度に応じて空気圧監視制御の制御パラメータを変化させることを特徴とするタイヤ空気圧監視装置。
2. 前記各車輪の振動を検出する車輪振動検出手段を更に備え、
   前記車輪振動検出手段の検出結果と予め設定された基準距離とに基づいて、前記走行速度を推定することを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置。
3. 前記制御パラメータが前記検出インターバルであることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置。
4. 前記制御パラメータが前記送信インターバルであることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置。
5. 前記制御パラメータが前記空気圧低下判定閾値であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置。

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