JP2008207637A - タイヤ空気圧監視装置、タイヤ空気圧監視装置の初期化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ空気圧監視装置において空気圧調整後の初期化操作を自動的に実行する。
【解決手段】警報判定部１１８は、設定圧に対して予め定められた比率だけタイヤ空気圧が減少したときに空気圧異常と判定する。データ保持部１０６は、車両のイグニッションオフ時とイグニッションオン時に空気圧センサによって検出されるタイヤ空気圧を各輪について保持する。初期化判定部１０８は、イグニッションオフからイグニッションオンの間の各輪のタイヤ空気圧の変化量を算出する。そして、変化量が予め定められたしきい値以上である場合、タイヤ空気圧の変化が意図的な調整によるものと判定する。初期化部１１２は、タイヤ空気圧が意図的に調整された判定されたとき、データ保持部１０６の設定圧をリセットする。
【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤ空気圧を検出して所定の範囲を超えた場合に警報を発するタイヤ空気圧監視装置に関する。

車両を安全に走行させるためには、タイヤを含む車輪の状態を正常に保つことが必要である。したがって、タイヤの空気圧不足などの異常が車輪に発生したときには、これを速やかに検出して適切な処置を講ずる必要がある。そのため、従来からタイヤ空気圧の異常を検出する空気圧監視装置が知られている。

空気圧監視装置では、タイヤ空気圧の調整がなされた場合には異常を判定するための初期値をリセットする必要がある。例えば、特許文献１には、始動後に保存されているかもしくは初期状態を学習して得た動荷重初期値に対する現在の動荷重値の偏差からタイヤ空気圧を推定するタイヤ空気圧推定装置において、タイヤ空気圧の異常があるときの動荷重初期値を保存し、次の始動後は保存されている動荷重初期値に対する現在の動荷重値の偏差からタイヤ空気圧を推定し、タイヤ空気圧が正常であれば保存されている動荷重初期値を破棄することが開示されている。これによると、タイヤ空気圧の異常判定後、タイヤ空気圧の調整なくして次の始動を行ったときに保存されている動荷重初期値と現在の動荷重値との偏差からタイヤ空気圧の異常を誤りなく判定できる一方、タイヤ空気圧の調整がなされて次の始動を行ったときは保存されている動荷重初期値が破棄されて新たな動荷重初期値が得られる。したがって、タイヤ空気圧の調整後に運転者は初期化スイッチを操作する必要がない。
特開平１０−２５８６１７号公報

特許文献１のようにタイヤ空気圧を推定するのではなく、空気圧センサを用いてタイヤ空気圧を直接検出するタイプの装置においても、操作忘れを防止するという観点から初期化スイッチの操作を不要にすることが望まれる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイヤ空気圧監視装置において、タイヤ空気圧調整後の初期化操作を自動的に実施する技術を提供することにある。

本発明のある態様は、タイヤ空気圧監視装置である。この装置は、車輪のタイヤ空気圧を検出する検出部と、設定圧に対して予め定められた比率だけタイヤ空気圧が減少したときに空気圧異常と判定する警報部と、車両のイグニッションオフ時とイグニッションオン時に前記検出部によって検出されるタイヤ空気圧を各輪について保持する保持部と、イグニッションオフからイグニッションオンの間の各輪のタイヤ空気圧の変化量を算出し、該変化量が予め定められたしきい値以上である場合、タイヤ空気圧の変化が意図的な調整によるものと判定する判定部と、タイヤ空気圧が意図的に調整された判定されたとき前記設定圧をリセットする初期化部と、を備える。

この態様によると、車両のイグニッションをオフにしたときのタイヤ空気圧からイグニッションオン時のタイヤ空気圧が大きく変化した場合には、意図的な空気圧の調整がなされたと判断して、空気圧異常警報のための設定圧をリセットするようにした。このようにタイヤ空気圧監視装置の初期化を自動的に行うことができるため、初期化スイッチを車両に設ける必要がない。また、初期化スイッチの操作忘れに起因する空気圧異常の誤判定を避けることができる。

前記判定部は、前記変化量が前記しきい値以上であっても、車両が安全に走行するための下限空気圧よりも各輪のタイヤ空気圧が小さい場合にはタイヤ空気圧の変化が空気漏れによるものと判定してもよい。このとき、前記警報部は前記設定圧を使用して空気圧異常の判定をする。これによると、タイヤ空気圧の変化量がしきい値以上であっても、そのときの各輪のタイヤ空気圧が車両が安全に走行できる下限空気圧以下の場合には、初期化を実施しないようにした。これは、タイヤ空気圧を調整する際には下限空気圧よりタイヤ空気圧を大きくするはずという前提に基づいている。これによって、元の設定圧を引き続き使用して空気圧異常を判定することができる。

前記判定部は、一部の車輪の前記変化量が前記しきい値以上である場合、タイヤ空気圧の変化が空気漏れによるものと判定してもよい。このとき、前記警報部は前記設定圧を使用して空気圧異常の判定をする。これは、タイヤ空気圧を調整する際には全輪の空気圧を変更するという前提に基づいている。

イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間を計測するタイマ部をさらに備えてもよく、前記判定部は、前記経過時間に基づいて車両が長期間駐車していたと判断されるとき、前記変化量が前記しきい値以上であってもタイヤ空気圧の変化が空気漏れによるものと判定してもよい。このとき、前記警報部は前記設定圧を使用して空気圧異常の判定をする。
車両を長期間駐車していた場合には、通常の空気漏れでもタイヤ空気圧が大きく低下することもあるので、長期間駐車していたと判断される場合にはタイヤ空気圧がしきい値以上低下しても意図的な空気圧調整と判断しないようにした。これによって、長期間駐車した後でも、元の設定圧を引き続き使用して空気圧異常を判定することができる。

本発明の別の態様は、車輪のタイヤ空気圧を検出し設定圧に対して予め定められた比率だけタイヤ空気圧が減少したときに空気圧異常と判定するタイヤ空気圧監視装置の初期化方法である。この方法は、車両のイグニッションオフ時とイグニッションオン時のタイヤ空気圧を各輪について保持し、イグニッションオフからイグニッションオンの間の各輪のタイヤ空気圧の変化量を算出し、前記変化量が予め定められたしきい値以上である場合、タイヤ空気圧の変化が意図的な調整によるものと判定し、タイヤ空気圧が意図的に調整された判定されたとき前記設定圧をリセットすることを含む。

この態様によると、タイヤ空気圧監視装置の初期化を自動的に行うことができるため、初期化スイッチを車両に設ける必要がない。また、初期化スイッチの操作忘れに起因する空気圧異常の誤判定を避けることができる。

本発明によれば、タイヤ空気圧監視装置の初期化を自動的に行うことができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置を備えた四輪の車両１０を示す。車両１０は、タイヤ、ホイールなどから構成される車輪１４を有する。各車輪１４は、図示しないサスペンション、ナックル、タイロッド、アッパーアーム、ロアアームなどから構成される懸架装置により既知の方法で車体１２に結合される。

各車輪１４には、車輪のタイヤ空気圧を検出し車体１２側に送信するための車輪側装置２０が設置されいる。車体１２には、車輪側装置２０から送信された情報を受信する受信機３０が各車輪１４に対向する位置に設けられる。各受信機３０により取得された情報は、タイヤ空気圧監視装置１００に送られる。

車体１２には、タイヤ空気圧監視装置１００からの指令にしたがって乗員に異常を警報するための警報機３６が設けられる。警報機３６は、スピーカー等の音声を発するものでもよいし、ランプ等の光を発するものでもよい。または、車室内に備えられるディスプレイに警告メッセージを表示するようにしてもよい。

図２は、車輪側装置２０の構成要素と各構成要素の車輪１４内での配置を説明する図である。図２は、車輪１４の半径方向断面の一部を表している。タイヤ４０のビード部５０がホイール４２のホイールリム４４に装着され、タイヤ４０の内部に空気を充填することによってタイヤ４０がホイール４２に固定される。ホイール４２は、図示しない懸架装置を介して車体と接続されている。

車輪側装置２０は、送信機２６と空気圧センサ２８とを含む。空気圧センサ２８はタイヤ空気室に面して配置され、空気圧を検出する。空気圧の情報は送信機２６によって車体側に送信される。送信機２６と空気圧センサ２８は、図示しない電池から電力供給を受けて動作する。または、送信機２６と空気圧センサ２８は、車体１２側の受信機３０から電力の供給を受けて動作するトランスポンダとして構成されてもよい。

ところで、従来のタイヤ空気圧監視装置では、タイヤ空気圧を意図的に昇圧または降圧させた場合には、所定の初期化スイッチを操作して空気圧異常判定の基準となる設定圧をリセットする必要があった。この初期化操作は、以下のような理由のため必要となる。つまり、空気圧異常の判断は、設定圧に対するタイヤ空気圧の低下率に基づいてなされる。そのため、タイヤ空気圧が設定圧と異なる圧力に調整されると、空気圧の異常判定を正確に実行できなくなるためである。タイヤ空気圧の調整後に初期化操作をすると、元の設定圧がリセットされるとともにそのときのタイヤ空気圧が新たに設定圧にセットされる。そして、この設定圧を基準としてタイヤ空気圧の異常判定が実施される。

このような構成において、初期化操作を人手に任せておくと操作を忘れてしまうおそれがあるため、自動的に初期化が行われることが望ましい。しかし、空気圧の低下には空気漏れによる場合と人為的な調整の場合の両方が考えられるため、自動化のためにはいずれの場合に当たるかを切り分ける必要がある。本実施形態では、人為的なタイヤ空気圧調整による空気圧変化を検出し、設定圧の初期化操作を自動的に実施するようにした。

図３は、本実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置１００の構成を示す機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

イグニッション検知部１０２は、車両のイグニッションキー（図示せず）のオン、オフを検出する。データ取得部１０４は、各車輪に隣接して設けられている受信機３０から各輪のタイヤ空気圧を受け取る。警報判定部１１８は、所定のタイミングでデータ取得部１０４からタイヤ空気圧を受け取る。そして、データ保持部１０６に保持されている設定圧１１４に対して予め定められた比率だけタイヤ空気圧が減少したと判定すると、空気圧異常と判定し、警報機３６を用いて乗員に警報を発する。

また、データ保持部１０６は、車両のイグニッションオフ時とイグニッションオン時に空気圧センサ２８によって検出されるタイヤ空気圧を各輪について保持する。初期化判定部１０８は、イグニッションオフからイグニッションオンの間の各輪のタイヤ空気圧の変化量を算出し、全ての車輪のタイヤ空気圧の変化量が予め定められたしきい値以上である場合、タイヤ空気圧の変化が意図的な調整によるものと判定する。一部の車輪の変化量がしきい値以上である場合、タイヤ空気圧の変化が空気漏れによるものと判定する。初期化部１１２は、初期化判定部１０８によってタイヤ空気圧が意図的に調整されたと判定されると、データ保持部１０６の設定圧１１４をリセットする。データ保持部１０６は、空気圧調整後のタイヤ空気圧を新たな設定圧として保持する。

また、初期化判定部１０８は、全ての車輪のタイヤ空気圧の変化量がしきい値以上である場合でも、車両が安全に走行するための下限空気圧よりも各輪のタイヤ空気圧が小さい場合には、タイヤ空気圧の変化が空気漏れによるものと判定する。この場合、警報判定部１１８は、以前の設定圧１１４を引き続き使用して空気圧異常の判定を行う。

タイマ部１１０は、イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間を計測する。初期化判定部１０８は、経過時間に基づいて車両が長期間駐車していたと判断されるとき、全ての車輪のタイヤ空気圧の変化量がしきい値以上である場合でも、タイヤ空気圧の変化が空気漏れによるものと判定する。この場合、警報判定部１１８は、以前の設定圧１１４を引き続き使用して空気圧異常の判定を行う。

図４は、イグニッションオフからイグニッションオンの間に生じる空気圧変化量を説明する図である。イグニッションオフ時の空気圧をＰとし、イグニッションオン時の空気圧がＰ_Ａ、Ｐ_Ｂ（Ｐ_Ａ＞Ｐ_Ｂ）の場合を考える。このとき、空気圧変化量はそれぞれＶ_Ａ＝Ｐ−Ｐ_Ａ、Ｖ_Ｂ＝Ｐ−Ｐ_Ｂとなる。変化量のしきい値Ｓは、通常の空気漏れで低下する空気圧変化の上限程度に設定しておく。こうすると、Ｓ＞Ｖ_ＡとなるＰ_Ａの場合は、空気圧低下が通常の空気漏れによるものと判定できる。またＳ＜Ｖ_ＢとなるＰ_Ｂの場合は、空気圧低下が意図的にタイヤ空気圧の調整によるものと判定できる。
なお、しきい値Ｓは、イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間Ｔが大きくなるにつれてＳも大きくなるように設定してもよい。

図５は、本実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置における自動初期化処理のフローチャートである。
まず、車両のイグニッションキーがオフにされるとき、データ取得部１０４は各輪のタイヤ空気圧を取得してデータ保持部１０６に記憶させる（Ｓ１０）。その後イグニッションキーがオンにされたとき、初期化判定部１０８はデータ保持部１０６からイグニッションオフ時空気圧を読み出す（Ｓ１２）。データ取得部１０４は、イグニッションオン後の各輪のタイヤ空気圧を取得する（Ｓ１４）。初期化判定部１０８は、イグニッションオフとイグニッションオンの間のタイヤ空気圧変化量を各輪について計算する（Ｓ１６）。

初期化判定部１０８は、各輪のタイヤ空気圧が増加しているか否かを判定する（Ｓ１８）。イグニッションオフとイグニッションオンの間で各輪のタイヤ空気圧が増加している場合は（Ｓ１８のＹ）、意図的にタイヤ空気圧が昇圧されたと判断できるので、初期化部１１２はデータ保持部１０６の設定圧を初期化する（Ｓ２８）。タイヤ空気圧が増加していなければ（Ｓ１８のＮ）、初期化判定部１０８は全ての車輪の空気圧変化量がしきい値Ｓ以上であるか否かを判定する（Ｓ２０）。全車輪の空気圧変化量がしきい値Ｓ未満の場合、および空気圧変化量がしきい値Ｓ以上である車輪が１〜３輪の場合（Ｓ２０のＮ）、初期化判定部１０８は、タイヤ空気圧の低下が通常の空気漏れによるものと判断し、データ保持部１０６の設定圧の初期化を実行しない（Ｓ２６）。

全車輪の空気圧変化量がしきい値Ｓ以上の場合（Ｓ２０のＹ）、初期化判定部１０８は、タイマ部１１０で計測されたイグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間Ｔを参照し、車両が長期間（例えば、１ヶ月以上）駐車していたか否かを判定する（Ｓ２２）。長期間駐車していた場合は（Ｓ２２のＹ）、初期化判定部１０８は、タイヤ空気圧の低下が通常の空気漏れによるものと判断し、データ保持部１０６の設定圧の初期化を実行しない（Ｓ２６）。長期間駐車でない場合は（Ｓ２２のＮ）、初期化判定部１０８は、各輪のタイヤ空気圧が車両が安全に走行するための下限空気圧以上であるか否かを判定する（Ｓ２４）。下限空気圧未満の場合（Ｓ２４のＮ）、データ保持部１０６の設定圧の初期化を実行しない（Ｓ２６）。各輪のタイヤ空気圧が下限空気圧以上である場合（Ｓ２４のＹ）、初期化判定部１０８は、タイヤ空気圧の低下が意図的な空気圧調整によるものと判断し、初期化部１１２はデータ保持部１０６の設定圧を初期化する（Ｓ２８）。

以上説明したように、本実施形態によれば、設定圧に対して所定の比率だけ空気圧が低下したときに警報を発する空気圧監視装置において、車両のイグニッションをオフにしたときのタイヤ空気圧からイグニッションオン時のタイヤ空気圧が大きく変化した場合には、意図的な空気圧の調整がなされたと判断して、空気圧異常警報のための設定圧をリセットするようにした。このようにタイヤ空気圧監視装置の初期化を自動的に行うことができるため、初期化スイッチを車両に設ける必要がない。また、初期化スイッチの操作忘れに起因する空気圧異常の誤判定を避けることができる。

また、タイヤ空気圧の変化量がしきい値以上であっても、そのときの各輪のタイヤ空気圧が車両が安全に走行できる下限空気圧以下の場合には、初期化を実施しないようにした。これによって、元の設定圧を引き続き使用して空気圧異常を判定することができる。

さらに、車両を長期間駐車していた場合には通常の空気漏れでもタイヤ空気圧が大きく低下することもあるので、タイマを用いて長期間駐車していたと判断される場合にはタイヤ空気圧がしきい値以上低下しても意図的な空気圧調整と判断しないようにした。これによって、長期間駐車した後でも、元の設定圧を引き続き使用して空気圧異常を判定することができる。

以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組合せ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。

本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置を備えた四輪の車両を示す図である。 車輪側装置の構成要素と各構成要素の車輪内の配置を説明する図である。 本実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示す機能ブロック図である。 イグニッションオフからイグニッションオンの間に生じる空気圧変化量を説明する図である。 本実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置における自動初期化処理のフローチャートである。

符号の説明

１２ 車体、 １４ 車輪、 ２０ 車輪側装置、 ２６ 送信機、 ２８ 空気圧センサ、 ３０ 受信機、 ４０ タイヤ、 ４２ ホイール、 ４４ ホイールリム、 １００ タイヤ空気圧監視装置、 １０２ イグニッション検知部、 １０４ データ取得部、 １０６ データ保持部、 １０８ 初期化判定部、 １１０ タイマ部、 １１２ 初期化部、 １１８ 警報判定部。

Claims (5)

1. 車輪のタイヤ空気圧を検出する検出部と、
   設定圧に対して予め定められた比率だけタイヤ空気圧が減少したときに空気圧異常と判定する警報部と、
   車両のイグニッションオフ時とイグニッションオン時に前記検出部によって検出されるタイヤ空気圧を各輪について保持する保持部と、
   イグニッションオフからイグニッションオンの間の各輪のタイヤ空気圧の変化量を算出し、該変化量が予め定められたしきい値以上である場合、タイヤ空気圧の変化が意図的な調整によるものと判定する判定部と、
   タイヤ空気圧が意図的に調整された判定されたとき前記設定圧をリセットする初期化部と、
   を備えることを特徴とするタイヤ空気圧監視装置。
2. 前記判定部は、前記変化量が前記しきい値以上であっても、車両が安全に走行するための下限空気圧よりも各輪のタイヤ空気圧が小さい場合にはタイヤ空気圧の変化が空気漏れによるものと判定し、前記警報部は前記設定圧を使用して空気圧異常の判定を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. 前記判定部は、一部の車輪の前記変化量が前記しきい値以上である場合、タイヤ空気圧の変化が空気漏れによるものと判定し、前記警報部は前記設定圧を使用して空気圧異常の判定を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。
4. イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間を計測するタイマ部をさらに備え、
   前記判定部は、前記経過時間に基づいて車両が長期間駐車していたと判断されるとき、前記変化量が前記しきい値以上であってもタイヤ空気圧の変化が空気漏れによるものと判定し、前記警報部は前記設定圧を使用して空気圧異常の判定を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。
5. 車輪のタイヤ空気圧を検出し設定圧に対して予め定められた比率だけタイヤ空気圧が減少したときに空気圧異常と判定するタイヤ空気圧監視装置において、
   車両のイグニッションオフ時とイグニッションオン時のタイヤ空気圧を各輪について保持し、
   イグニッションオフからイグニッションオンの間の各輪のタイヤ空気圧の変化量を算出し、
   前記変化量が予め定められたしきい値以上である場合、タイヤ空気圧の変化が意図的な調整によるものと判定し、
   タイヤ空気圧が意図的に調整された判定されたとき前記設定圧をリセットすることを特徴とするタイヤ空気圧監視装置の初期化方法。

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