JP2007331604A

JP2007331604A - タイヤ空気圧監視システム

Info

Publication number: JP2007331604A
Application number: JP2006166439A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Ichikawa; 洋光市川; Takao Kokubu; 孝夫國分
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】タイヤの設定値情報を送信するための付加的な装置を必要とすることなく、また簡単な操作のみでタイヤの設定値情報を車載制御装置に登録する。
【解決手段】車両のホイール４に取り付けられ、タイヤの空気圧を測定し、測定した空気圧のデータを車体側に送信するセンサモジュール３と、車体側に設置され、所定の周期でセンサモジュール３から送られてくるタイヤの空気圧のデータを取得してタイヤの装着位置毎にタイヤの空気圧のデータの異常を判定する電子制御装置５とを備える。センサモジュール３は、タイヤの装着位置、推奨圧力値等のデータを予め記憶しており、タイヤの空気圧が警告閾値を下回り、再度空気が充填され、設定圧力に戻ったときにタイヤの装着位置、推奨圧力値等のデータを電子制御装置５に送信し、電子制御装置５は、タイヤの装着位置、推奨圧力値等のデータを取得して記憶する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの空気圧を監視し、空気圧に異常がある場合に警告を発するタイヤ空気圧監視システムに関する。

近年、タイヤの圧力を検出する圧力センサモジュールをタイヤの内部に取り付け、この圧力センサモジュールから無線通信で送信されるタイヤの測定データと車両のＩＤデータとを車体側のアンテナで受信し、アンテナで受信した測定データを、タイヤを管理する車載制御装置に送信するよう構成されたタイヤ空気圧監視システム（ＴｉｒｅＰｒｅｓｓｕｒｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ／ＴＰＭＳ）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３３８６００号公報

タイヤ空気圧監視システムでは、タイヤを管理するために、タイヤの装着位置毎に測定データを受信する必要があり、そのためには、タイヤの装着位置を知る必要がある。しかし、従来のタイヤ空気圧監視システムでは、タイヤ毎に受信機を設置してタイヤからの信号を受信する場合は、信号を受信した受信機からタイヤの装着位置を判断できるが、１つの受信機で複数のタイヤからの信号を受信する場合は、信号を受信した受信機からはタイヤの装着位置を判断できず、また、タイヤ毎に受信機を設置しても、電波の受信角度が悪い場合は、乗用車のように複輪タイヤがなく、２軸が接近していない場合には問題がないが、車両が複輪タイヤならば内側と外側のどちらのタイヤか、また、後輪２軸ならば前の軸のタイヤか後ろの軸のタイヤかを判断できないという問題がある。

また、このような問題を解決するために、センサモジュールにタイヤの装着位置を記憶させ、センサモジュールから車載制御装置にタイヤの装着位置を送信させて、車載制御装置にタイヤの装着位置を設定するタイヤ空気圧監視システムも提案されているが、車載制御装置を新規設置したり、交換した場合には、タイヤの装着位置を再設定する必要があり、センサモジュールから設定のための信号を再送信させるための付加的な装置が必要となる。

また、設定時には、送信する情報量が多く、パケット長が長いため、設定のための信号を定期的に発信させていると、ノイズにより妨害される可能性が高くなり、受信率が低下し、また電波を出力する時間が長くなり、電池を消耗するという問題があった。

また、前輪と後輪では、タイヤの推奨圧力値は異なるのが通常であり、タイヤの装着位置に加え、タイヤ毎の推奨圧力値や空気圧の警告閾値といった値も車載制御装置に設定する必要がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、タイヤの装着位置等の設定値の情報を送信するための付加的な装置を必要とすることなく、また分かり易い簡単な操作のみでタイヤの装着位置等を車載制御装置に設定することができるタイヤ空気圧監視システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、車両のホイールに取り付けられ、タイヤの空気圧を測定し、測定した空気圧のデータを車体側に送信するセンサモジュールと、車体側に設置され、所定の周期でセンサモジュールから送られてくる前記タイヤの空気圧のデータを取得してタイヤの装着位置毎にタイヤの空気圧のデータの異常を判定する車載制御装置とを備えたタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記センサモジュールは、タイヤの装着位置、センサ識別コード、推奨圧力値、空気圧の警告閾値のデータを予め記憶しており、タイヤの空気圧が警告閾値を下回り、再度空気が充填され、設定圧力に戻ったときに前記タイヤの装着位置、センサ識別コード、推奨圧力値、空気圧の警告閾値のデータを前記車載制御装置に送信し、前記車載制御装置は、前記タイヤの装着位置、センサ識別コード、推奨圧力値、空気圧の警告閾値のデータを取得して記憶することを特徴とする。

前記タイヤの空気圧が異常である場合には、車体側に設置された表示装置に、タイヤの装着位置毎にタイヤの空気圧が異常であることを表示することが好ましい。

本発明は、センサモジュールに記憶されたタイヤの装着位置等の設定値のデータを送信するための付加的な装置を必要とせずにタイヤの装着位置等を車載制御装置に設定することができる。

また、本発明は、車載制御装置の装着や交換のときに、タイヤの空気圧を一旦、減圧し、再度空気を充填するという、分かり易い簡単な操作のみでタイヤの装着位置等を車載制御装置に設定することができる。

また、本発明は、設定時以外にはパケットが長くなることはないので、受信率が低下したり、電池寿命が短くなったりすることがなくなる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明のタイヤ空気圧監視システムのブロック図である。車両６に搭載されるタイヤ空気圧監視システムは、車両６のそれぞれのホイール４に取り付けられ、ホイール４のタイヤの空気圧を測定し、測定した空気圧のデータを車体側に送信するセンサモジュール３と、車体側に設置され、センサモジュール３のアンテナから無線信号で送られてくるタイヤの空気圧のデータを取得する受信装置１と、受信装置１から空気圧のデータを取得してタイヤの装着位置毎にタイヤの空気圧のデータの異常を判定する車載制御装置である電子制御装置（ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ／ＥＣＵ）５と、車体側の運転台に設置され、電子制御装置５により空気圧が異常であると判定された場合に、タイヤの装着位置毎にタイヤの空気圧が異常であることを表示する表示装置７とにより構成されている。

また、電子制御装置５は、内部に、タイヤの装着位置に対応させてセンサモジュール固有の識別コード（以下、センサ識別コードという）と、推奨圧力値と、空気圧の警告閾値を記憶する対応表を備えている。センサモジュール３から送信されるタイヤの空気圧のデータの信号にはセンサ識別コードが付与されており、電子制御装置５は、予め対応表に記憶されたセンサ識別コードと一致するかどうかによって自車のタイヤかどうか、どの位置に装着されたタイヤかを判別して、警告を発するタイヤを決定する。

センサモジュール３は、図２のホイールの断面図に示すように、タイヤ１１に空気を注入するための円筒状のタイヤバルブ１２と一体となってホイールリム１３に取り付けられている。なお、センサモジュール３は、タイヤの内面に焼き付けて取り付けられ、走行中のタイヤが荷重下で変形してもタイヤから隔離したり壊れたりしないよう設けるようにしても良い。また、タイヤ内側空間に別途の手段で保持したりすることも可能である。

図３は、センサモジュール３の外形を示す図である。センサモジュール３は、外部からタイヤの装着位置、推奨圧力値、空気圧の警告閾値のデータを書き込むためのデータ書き込み端子１４を備えたセンサモジュール本体１５と、リム取り付け部１６と、アンテナ１７とにより構成され、タイヤバルブ１２と一体となってホイールリム１３に取付けられている。

センサモジュール本体１５は、図４に概略ブロック図で示す電気回路装置を内蔵している。この電気回路装置は、タイヤ空気圧を検出する圧力センサ２４と、タイヤ内部の温度を検出する温度センサ２５と、コントローラ２１と、コントローラ２１からの出力信号をアンテナ１７からの送信信号に変換するトランスミッター２２とにより構成され、コントローラ２１は、書き換え可能ＲＯＭ（例えば、ＥＰＲＯＭ）ＲＯＭ２６および制御部２７を備えている。また、書き換え可能ＲＯＭ２６内には、タイヤの装着位置、センサ識別コード、推奨圧力値、空気圧の警告閾値のデータが記憶されている。空気圧の警告閾値は、大気圧よりはるかに高い値（５０ｋＰａ以上）であって、通常の走行時の圧力値の下限より低い値（規定内圧が８５０ｋＰａで、メンテナンスの関係から７５０ｋＰａ程度まで放置しておくことがある場合には、７００ｋＰａ）とする。

コントローラ２１内に備える制御部２７は、圧力センサ２４および温度センサ２５により検出された圧力データ、温度データを取り込むとともに、ＲＯＭ２６に予め記憶されているセンサ識別コードのデータを、圧力データ、温度データと合わせて、周期Ｔの所定のタイミングでトランスミッター２２に出力する。また、制御部２７は、タイヤの空気圧が警告閾値を下回り、再度空気が充填され、設定圧力に戻ったときに、タイヤの装着位置、センサ識別コード、推奨圧力値、空気圧の警告閾値のデータを一定期間トランスミッター２２に出力する。なお、温度センサ２６は、タイヤ内側空間の状態をより詳しく運転者に警告を発するために設けるものであり、好適ではあるが、必ずしも不可欠なものではない。

また、センサモジュール本体１５は、外部より信号を入力するためのデータ書き込み端子１４を備えており、コントローラ２１内に備える制御部２７は、データ書き込み端子１４に接続された専用書き込み装置２８から入力されたタイヤの装着位置、推奨圧力値、空気圧の警告閾値のデータを、予め書き換え可能ＲＯＭ２６に書き込むことができる。

タイヤの装着位置は、例えば、次のようにタイヤ番号で表す。前輪左のタイヤをタイヤ番号１とし、前輪右のタイヤをタイヤ番号２とし、後輪左外側のタイヤをタイヤ番号３とし、後輪左内側のタイヤをタイヤ番号４とし、後輪右内側のタイヤをタイヤ番号５とし、後輪右外側のタイヤをタイヤ番号６とする。

図５は、コントローラ２１内の制御部２７の動作を説明する処理フロー図である。この処理を実行する制御プログラムは、ＲＯＭ２６内に記憶されており、制御部２７の制御の下に実行される。制御部２７は、タイヤ圧力の測定データを受信装置１に前回送信した時から周期Ｔの時間が経過したか否かを判定する（ステップｓ１）。周期Ｔの時間が経過していない場合は、周期Ｔになるまで、ステップｓ１を繰り返す。周期Ｔの時間が経過したならば、圧力センサ２４および温度センサ２５により検出された圧力データ、温度データを取得するとともに、圧力データ、温度データの測定データを、ＲＯＭ２６に記憶されているセンサ識別コードのデータと合わせてトランスミッター２２に出力する（ステップｓ２）。次に、取得した圧力データと、ＲＯＭ２６に記憶されている空気圧の警告閾値とを比較し（ステップｓ３）、取得した圧力データが警告閾値より大きいと判定されれば、ステップｓ１に戻る。

タイヤの空気圧が一旦、警告閾値を下回るように減圧させられると、制御部２７は、ステップｓ３において、取得した圧力データが警告閾値以下であると判定する。取得した圧力データが警告閾値以下であれば、前回送信した時から周期Ｔの時間が経過したか否かを判定し（ステップｓ４）、周期Ｔの時間が経過していない場合は、周期Ｔになるまで、ステップｓ４を繰り返す。周期Ｔの時間が経過したならば、圧力センサ２４および温度センサ２５により検出された圧力データ、温度データを取得する（ステップｓ５）。次に、取得した圧力データと警告閾値とを比較し（ステップｓ６）、取得した圧力データが警告閾値より小さいと判定すれば、圧力データ、温度データを、ＲＯＭ２６に記憶されているセンサ識別コードのデータと合わせてトランスミッター２２に出力し（ステップｓ８）、ステップｓ４に戻る。

タイヤに再度空気が充填され、タイヤの空気圧が設定圧値に戻されると、制御部２７は、ステップｓ６において、取得した圧力データが警告閾値以上であると判定する。取得した圧力データが警告閾値以上であれば、取得した圧力データ、温度データとともに、ＲＯＭ２６に記憶されているタイヤの装着位置、センサ識別コード、推奨圧力値、空気圧の警告閾値のデータを一定期間トランスミッター２２に出力し（ステップｓ７）、ステップｓ１に戻る。

タイヤの空気圧が一旦、減圧させられ、再度空気が充填される行為は、タイヤがパンクしてから空気を充填する場合、リム組みが終わって空気を充填する場合、車載制御装置の再設定のため空気を抜いて再度空気を充填する場合等に行われる人為的な行為である。図６は、タイヤの空気圧の変化を示す図である。本発明は、タイヤの空気圧を下げ、短時間に空気圧を上昇させるという人為的な行為を利用するものであり、図６のＡに示すように、警告閾値を横切って、人為的に明らかに空気圧が急に上昇したときに、制御部２７は、タイヤの装着位置、センサ識別コード、推奨圧力値、空気圧の警告閾値のデータをトランスミッター２２に出力するものである。空気圧の上昇幅は５０〜１００ｋＰａが好ましい。Ｂは、充分に圧力が上昇しておらず、Ｃは、上昇の幅が小さく、Ｄは警告閾値まで下がっていないので、制御部２７は、Ｂ、Ｃ、Ｄの場合には、タイヤの装着位置等のデータをトランスミッター２２に出力しない。

図７は、電子制御装置５の動作を説明する処理フロー図である。この処理は、電子制御装置５が、電子制御装置５の内部に記憶されているプログラムを実行することにより行われる。電子制御装置５は、周期Ｔの間隔でセンサモジュール本体１５のトランスミッター２２からアンテナ１７を介して送信されてくるデータを、受信装置１から取得すると（ステップｓ１１）、取得したデータにタイヤの装着位置のデータが含まれているか否かを判定する（ステップｓ１２）。取得したデータにタイヤの装着位置のデータが含まれていれば、対応表に、タイヤの装着位置毎に、センサ識別コード、推奨圧力値、空気圧の警告閾値のデータを保存して対応表を書き換え（ステップｓ１３）、ステップｓ１１に戻る。なお、この時、タイヤの装着位置が正常かどうかを確認するために、表示装置７にタイヤの装着位置、センサ識別コード、推奨圧力値、空気圧の警告閾値の情報を表示するようにしても良い。

ステップｓ１２において、取得したデータにタイヤの装着位置のデータが含まれていない場合、すなわち、圧力データ、温度データおよびセンサ識別コードのみのデータである場合は、センサ識別コードで上記対応表を参照し、対応表からセンサ識別コードに対応する警告閾値を取り出し、取得した圧力データと警告閾値とを比較する（ステップｓ１４）。取得した圧力データが警告閾値よりも大きい場合は、ステップｓ１１に戻る。取得した圧力データが警告閾値以下である場合は、運転台の表示装置７に、例えば、空気圧が低下したタイヤの装着位置のＬＥＤが点灯するようにして、タイヤの装着位置毎にタイヤの空気圧が異常である旨の警告を表示する（ステップｓ１５）。

本発明のタイヤ空気圧監視システムのブロック図である。センサモジュールをホイールに取り付けた状態を示す断面図である。センサモジュールの外形を示す図である。センサモジュール本体の概略ブロック図である。コントローラ内の制御部の動作を説明する処理フロー図である。タイヤの空気圧の変化を示す図である。電子制御装置の動作を説明する処理フロー図である。

符号の説明

１受信装置
３センサモジュール
４ホイール
５電子制御装置
６車両
７表示装置
１１タイヤ
１２タイヤバルブ
１３ホイールリム
１４データ書き込み端子
１５センサモジュール本体
１６リム取り付け部
１７アンテナ
２１コントローラ
２２トランスミッター
２４圧力センサ
２５温度センサ
２６ＲＯＭ
２７制御部
２８専用書き込み装置

Claims

車両のホイールに取り付けられ、タイヤの空気圧を測定し、測定した空気圧のデータを車体側に送信するセンサモジュールと、車体側に設置され、所定の周期でセンサモジュールから送られてくる前記タイヤの空気圧のデータを取得してタイヤの装着位置毎にタイヤの空気圧のデータの異常を判定する車載制御装置とを備えたタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記センサモジュールは、タイヤの装着位置、センサ識別コード、推奨圧力値、空気圧の警告閾値のデータを予め記憶しており、タイヤの空気圧が警告閾値を下回り、再度空気が充填され、設定圧力に戻ったときに前記タイヤの装着位置、センサ識別コード、推奨圧力値、空気圧の警告閾値のデータを前記車載制御装置に送信し、前記車載制御装置は、前記タイヤの装着位置、センサ識別コード、推奨圧力値、空気圧の警告閾値のデータを取得して記憶することを特徴とするタイヤ空気圧監視システム。
前記タイヤの空気圧が異常である場合には、車体側に設置された表示装置に、タイヤの装着位置毎にタイヤの空気圧が異常であることを表示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システム。