JP2008224492A

JP2008224492A - タイヤ空気圧検知装置

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Publication number: JP2008224492A
Application number: JP2007064789A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Hara; 靖彦原; Shinsuke Takino; 慎介瀧野
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2008-09-25
Anticipated expiration: 2027-03-14
Also published as: JP5085166B2

Abstract

【課題】複雑な処理を必要とせずに車両のタイヤ空気圧の低下を検知でき、汎用性に富む車両のタイヤ空気圧検知装置を提供することである。
【解決手段】車両Ｖの上下加速度を検出する加速度検出手段１と、検出した上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜が閾値αを超える頻度ａを求める解析手段２と、求めた頻度ａが頻度閾値β以下となる場合に車両のタイヤ空気圧が低下したと判断する空気圧判断手段３とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ空気圧検知装置に関する。

この種タイヤ空気圧検知装置にあっては、たとえば、四輪自動車におけるタイヤの上下加速度（上下方向の振動加速度）を検出する加速度センサと、加速度センサが検知した上下加速度を解析する解析手段とを備えて構成され、解析手段は検出した上下加速度をスペクトル解析して加速度検知時点のタイヤの共振周波数を得て、この得られた共振周波数とタイヤ内圧が正常であるときの正常共振周波数との乖離から加速度検知時点のタイヤの空気圧を推定するようにしている（たとえば、特許文献１参照）。

また、他のタイヤ空気圧検知装置にあっても四輪自動車におけるタイヤの上下加速度（上下方向の振動加速度）を検出する加速度センサと、加速度センサが検知した上下加速度を解析する解析手段とを備えて構成され、解析手段は検出した連続して得られる上下加速度の波形から共振時の加速度振幅を超える加速度波形を抽出し、抽出された複数の加速度波形群の平均周波数を得て、この平均周波数が正常なタイヤの共振周波数を中心とした所定範囲内に無い場合にタイヤ空気圧が異常であると判断するようにしている（たとえば、特許文献２参照）。
特開２００１−７１７２４号公報（図１）特開平１０−２１７７２４号公報（図１）

上記した各タイヤ空気圧検知装置におけるタイヤ空気圧検知原理は、いずれも、正常なタイヤの共振周波数と現時点での共振周波数との乖離からタイヤ空気圧が正常か否か、あるいは、タイヤ空気圧そのものを推定するようにしているため、解析手段は、上下加速度の共振周波数を得るためにスペクトル解析を行うなど複雑な処理を行う必要がある。

さらに、タイヤ空気圧の推定に最適となるようにタイヤの上下加速度を検知するため、検知された上下加速度を他の用途に使用することができず、車両の制御や事故発生時などに車両の運行状況を記憶する運行状況記憶装置と加速度検出器を共用することができず、また、タイヤの上下加速度を検知する必要があるため、車両にタイヤ空気圧検知装置を手軽に設置することができないため、汎用性に乏しい。

そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、複雑な処理を必要とせずに車両のタイヤ空気圧の低下を検知でき、汎用性に富む車両のタイヤ空気圧検知装置を提供することである。

本発明の課題解決手段における運行状況記憶装置は、車両の上下加速度を検出する加速度検出手段と、検出した上下加速度の絶対値が閾値を超える頻度を求める解析手段と、求めた頻度が頻度閾値以下となる場合に車両のタイヤ空気圧が低下したと判断する空気圧判断手段とを備えた車両のタイヤ空気圧検知装置。

本発明のタイヤ空気圧検知装置によれば、上下加速度をスペクトル解析したり、条件に合致する上下加速度の波形をいくつも抽出して周波数平均値を演算したりしてタイヤの共振周波数を求めることがなく、単に、上下加速度の絶対値が閾値を超える数をカウントするのみでタイヤの空気圧低下を検知することができ、装置に複雑な演算や処理を強いず、かつ、装置に高度な演算能力を求めることがない。

また、タイヤ自体の上下加速度を検出するのではなく、車体側の上下加速度を検出することで足りるため、タイヤ空気圧検知装置の車両への設置も簡単となり、タイヤ空気圧検知装置の搭載性および実用性が向上する。

さらに、加速度検出手段は車両の車体の上下加速度を検知するので、車体に設けられることになるので、この加速度検出手段を他の装置と共用することができる、汎用性が向上する。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１は、一実施の形態におけるタイヤ空気圧検知装置のシステム図である。図２は、車両の走行時の上下加速度の波形を示す図である。図３は、一実施の形態におけるタイヤ空気圧検知装置が具現化した運行状況記憶装置を車両に搭載した図である。図４は、一実施の形態におけるタイヤ空気圧検知装置が具現化した運行状況記憶装置のシステム構成を示す図である。図５は、一実施の形態におけるタイヤ空気圧検知装置が具現化した運行状況記憶装置のハードウェア資源の構成を示す図である。図６は、一実施の形態におけるタイヤ空気圧検知装置の空気圧低下判断の処理手順の一例を示すフローチャートである。図７は、運行状況記憶装置における画像データ記憶処理手順の一例を示すフローチャートである。

図１に示すように、一実施の形態におけるタイヤ空気圧検知装置は、車両の車体に作用する上下加速度を検知可能な加速度検出手段１と、加速度検出手段１が検知した上下加速度の絶対値が閾値を超える頻度を求める解析手段２と、求めた頻度が頻度閾値以下となる場合に車両のタイヤ空気圧が低下したと判断する空気圧判断手段３とを備えて構成されている。

以下、詳細に説明すると、加速度検出手段１は、具体的には加速度センサとされており、基本的には、車両の上下加速度Ｇｚを検知可能とされている。なお、加速度検出手段１には、より具体的には、たとえば、圧電式、半導体ピアゾ抵抗式、静電容量式、その他の種々の加速度センサを用いることが可能である。

そして、この加速度検出手段１は、所定のサンプリング周期、たとえば、１０ｍｓ（ミリ秒）の周期で車両の上下加速度Ｇｚを検出して、アナログの電圧信号である加速度信号を出力し、この加速度信号のうち上下加速度Ｇｚはデジタル信号に変換されて解析手段２へ入力される。

そして、解析手段２は、検出した上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜が閾値αを超える頻度を求める。具体的には、解析手段２は、車速が３０ｋｍ／ｈ以下のときに得られる上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜が所定の車両走行時間当たりに閾値を超えた回数をカウントしてこのカウント結果を頻度とするか、あるいは、車速が３０ｋｍ／ｈ以下のときに得られる上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜が所定の車両走行距離当たりに閾値αを超えた回数をカウントしてこのカウント結果を頻度ａとする。したがって、頻度ａは、所定の車両走行時間内あるいは所定の車両走行距離内にサンプリングされた上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜のうち閾値αを超えた上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜の個数であり、ある整数として求められることになる。

このようにして得られたカウント結果である頻度ａは、空気圧判断手段３に入力され、空気圧判断手段３は、頻度ａが頻度閾値β以下となる場合に、タイヤ空気圧が低下したと判断する。

なお、閾値αは、タイヤの空気圧が正常値、つまり、その車両走行に適する空気圧の適正値に保たれたタイヤを用いて車両が走行する状況下で、タイヤが路面上の継ぎ目や小突起等を乗り上げた場合に検出される上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜の値程度に設定されている。

また、頻度閾値βは、タイヤの空気圧が正常値、つまり、その車両走行に適する空気圧の適正値に保たれたタイヤを用いて車両が走行する状況下で、所定距離あるいは所定時間車両が走行するときに上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜が閾値αを超える回数程度に設定されている。

より具体的には、タイヤが正常値を保っている状態で、所定距離あるいは所定時間に亘って車両を何度も走行させて、上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜が閾値αを超える回数の平均値や最頻値を得ておき、この平均値あるいは最頻値をもって頻度閾値βとしておけばよい。また、閾値αは、実際にタイヤ空気圧検知装置が適用される車両に最適となるように、実験的経験的に決定するようにしてもよい。

なお、閾値αが所定走行距離に基づいて決定される場合、頻度閾値βも所定走行距離に基づいて決定された閾値αに応じて決定され、閾値αが所定走行時間に基づいて決定される場合、頻度閾値βも所定走行時間に基づいて決定された閾値αに応じて決定されることになる。所定走行距離および所定走行時間はタイヤの空気圧低下を充分に検知可能なように設定されればよく、このタイヤ空気圧検知装置が搭載される車両がどのような路面を走行するかによって最適となるように設定すればよい。

また、閾値α、頻度閾値βは、所定走行距離あるいは所定走行時間に基づいて決定されるが、所定走行距離あるいは所定走行時間が大きくなればなるほど、その値が大きくなる傾向を示す。

つまり、図２に示すように、車両におけるタイヤの空気圧が正常値より低下する場合、タイヤのバネ定数が低下することになって、車体側で検知される上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜も低下する傾向となるため、車両走行中であって所定走行距離当たりあるいは所定走行時間当たり得られる車体の上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜が上述のように設定される閾値αを超える数が減少することになる。特に、発明者らが鋭意研究した結果、車両が３０ｋｍ／ｈ以下で走行中であるときに得られる上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜のデータに上記した傾向、つまり、上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜が低下する傾向が顕著に現れることを発見した。

なお、図２中、破線はタイヤ空気圧が正常値（前輪空気圧１７５ｋＰａ、後輪空気圧２００ｋＰａ）である車両（この場合、車両は自動二輪車）の走行時の上下加速度の波形を示しており、図２中、実線はタイヤ空気圧が低下した状態（前輪空気圧７５ｋＰａ、後輪空気圧１００ｋＰａ）の前記車両と同一車両の走行時の上下加速度の波形を示しており、路面上の突起に乗り上げた時の上下加速度Ｇｚを比較すると、実線で示した上下加速度の波形は小振幅であることから、タイヤ空気圧が低下すると車体側で検知される上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜も低下する傾向となることが理解できよう。

しかし、タイヤ空気圧が低下すると検出される上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜も低下する傾向にあるとしても、そのままでは、単に上下加速度Ｇｚを検出するだけでは、タイヤの空気圧が低下したことまでは判断できない。というのは、車両が走行する路面が凹凸の非常に少ない平坦路である場合には、当然検出される上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜も小さくなるので、順次検出される上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜が小さいだけをもってしてタイヤの空気圧が低下したと判断すると正確さに欠けることになる。また、タイヤの共振周波数を得るのでは、解析処理が複雑となり、課題解決を図ることができない。

そこで、本発明のタイヤ空気圧検知装置では、タイヤの空気圧が低下すると上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜も小さくなるという現象を利用し、かつ、ある程度の時間あるいは距離を走行した結果、上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜が減少しているか否かの判断を行うことで、共振周波数を求めることなく、また、路面状況を検知することなく、タイヤの空気圧が低下していることを推定するようにしている。つまり、ある程度の時間あるいは距離を走行すれば、車両が路面状況の良好な平坦路のみを走行することは稀であり、凹凸のある路面を走行する可能性が高く、また、ある程度の時間あるいは距離を走行すれば、路面状況に偏りなく上下加速度Ｇｚのサンプル数を大量に得ることができ、この大量の上下加速度Ｇｚのうちから閾値αを超えたものをカウントして得た頻度ａが小さいことをもってして、上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜が小さくなっていると精度良く推定することができるのである。

上記したところから本発明のタイヤ空気圧検知装置では、車両走行中であって所定走行距離当たりあるいは所定走行時間当たり得られる車体の上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜の閾値αを超える数が減少して正常値である頻度閾値βを下回ると、これをタイヤ空気圧が低下していると判断するようにしている。そうすることで、共振周波数を求めたり、路面状況を検知したりしなくとも、タイヤの空気圧の低下を正確に検知することができるのである。

したがって、本発明のタイヤ空気圧検知装置にあっては、上下加速度Ｇｚをスペクトル解析したり、条件に合致する上下加速度Ｇｚの波形をいくつも抽出して周波数平均値を演算したりしてタイヤの共振周波数を求めることがなく、単に、上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜が閾値αを超える数をカウントするのみでタイヤの空気圧低下を検知することができ、装置に複雑な演算や処理を強いず、かつ、装置に高度な演算能力を求めることがない。

なお、上記した傾向が最も現れやすい車速が３０ｋｍ／ｈ以下のときに得られる上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜のデータをもって、タイヤの空気圧低下を判断すると、より確実に精度良くタイヤ空気圧低下を検知することが可能であるが、車両におけるタイヤの空気圧が正常値より低下する場合に車体側で検知される上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜も低下する傾向は速度に依存するわけではないので３０ｋｍ／ｈを超える速度で走行する場合に得られる上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜のデータをもってタイヤの空気圧低下を判断することも可能である。

特に、車速が３０ｋｍ／ｈ以下のときに得られる上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜に基づいてタイヤ空気圧低下を検知する場合、閾値αおよび頻度閾値βが所定走行距離に基づいて決定されているならば、車両が３０ｋｍ／ｈ以下で走行した距離が所定走行距離に達するまで、３０ｋｍ／ｈ以下で走行中に得られる上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜をサンプリングしてタイヤ空気圧の低下を判断すればよく、同様に、閾値αおよび頻度閾値βが所定走行時間に基づいて決定されているならば、車両が３０ｋｍ／ｈ以下で走行した時間が所定走行時間に達するまで、３０ｋｍ／ｈ以下で走行中に得られる上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜をサンプリングしてタイヤ空気圧の低下を判断すればよい。

さて、上記したタイヤ空気圧検知装置は、単体として車両に搭載する事も可能であるが、他の装置にこの空気圧検知装置を組み込むことが可能である。つまり、このタイヤ空気圧検知装置は、車両の車体の上下加速度を検知するので、加速度検出手段１は、車体に設けられることになり、この加速度検出手段１で、たとえば、上下加速度Ｇｚに加えて車体の横加速度Ｇｙをも検知すれば、車体の横加速度Ｇｙは一般的に車体ロール制御に使用されることから、加速度検出手段１を他の装置と共用することができることになる。

以下、タイヤ空気圧検知装置を他の装置に具現化した例について説明する。この他の装置は、運行状況記憶装置とされており、この運行状況記憶装置は、図３に示すように、車両Ｖに設置されるカメラ４と、車両Ｖの車体に作用する上下前後左右の加速度Ｇｚ，Ｇｘ，Ｇｙを検出する加速度検出手段１と、記憶手段を備えた制御部５とを備えて構成されている。

以下、詳細に説明すると、カメラ４は、ＣＣＤ（電荷結合素子、図示せず）とレンズ（図示せず）を備えており、ＣＣＤカメラとして構成され、車両Ｖの前方を撮影可能なように車両Ｖに設置されている。なお、カメラ４は、たとえば、車両Ｖの前方以外にも後方や側方を撮影可能なように、車両Ｖに複数設置されるようにしてもよい。

そして、このカメラ４は、車両Ｖの前方である撮影範囲を常時撮影し続け、この撮影した画像を電気信号に変換して制御部５へ出力するようになっている。なお、画像については広義に解釈しており、画像には、静止画像の他、動画も含まれる。また、カメラ４はＣＣＤカメラとして構成される以外にもＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を利用したカメラを使用することが可能である。

また、タイヤ空気圧検知装置と運行状況記憶装置とで共用する加速度検出手段１は、この場合、車両Ｖの上下前後左右の３軸の加速度Ｇｚ，Ｇｘ，Ｇｙを検知することができるようになっている。そして、この場合にも、加速度検出手段１は、所定のサンプリング周期、たとえば、１０ｍｓ（ミリ秒）の周期で車両Ｖの上下前後左右の３軸の加速度Ｇｚ，Ｇｘ，Ｇｙを検出して、アナログの電圧信号である加速度信号を出力し、この加速度信号はデジタル信号に変換されて制御部５へ入力される。

さらに、この運行状況記憶装置では、車両Ｖの速度ｖを検出する速度検出手段６が設けられており、この速度検出手段６は、具体的には、速度センサとされている。この速度センサは、ロータリエンコーダ等とされ、速度ｖに応じたパルス信号（車速パルス）を制御部５に出力するようになっている。なお、速度検出手段４としては、車速パルスから演算して速度ｖを得る以外にも、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）受信装置を備えている場合には、これを速度検出手段６として、このＧＰＳ受信装置から得られる位置データから速度ｖを得るようにしてもよい。

そして、制御部５は、図４に示すように、カメラ４が撮影した画像を処理する画像処理部３１と、画像処理部３１が出力する画像データと加速度検出手段１が検出する車両Ｖの上下前後左右の加速度データ、さらには、速度検出手段６が検出する速度データを常時記憶する副記憶手段３２と、加速度検出手段１が検出した前後加速度データと横加速度データを処理して画像データを記憶手段３４に記憶させるか否かを判断する判断部３３と、副記憶手段３２内に蓄積された画像データから所定の画像データを抽出して記憶する記憶手段３４と、加速度検出手段１が検出した上下加速度データを処理してタイヤ空気圧低下を検知する空気圧検知部３５と、警告音等を発生する警告手段３６とを備えて構成されている。

画像処理部３１は、常時作動のカメラ４が撮影した画像を動画として取り込み、この動画から所定のフレームレートで静止画像を切り取り、この静止画像を所定の圧縮形式、たとえば、ＪＰＥＧやＧＩＦ等の圧縮形式の画像データを生成する。なお、フレームレートを大きくしすぎると、１秒間に生成される画像データの容量が大きくなりすぎて、大容量の記憶装置が必要となることから、車両事故時の検証に画像データが不足することにならない程度、具体的にはたとえば、５〜１０フレーム毎秒程度に設定されている。

つづいて、副記憶手段３２は、画像処理部３１が出力する画像データと、同画像データが得られた時刻における上下前後左右の加速度データと速度データとを記憶するが、記憶する際には、画像データと、画像データが得られた時点の加速度データおよび速度データとが対応可能なように関連付けを行って記憶する。

具体的には、この画像データ、上下前後左右の加速度データおよび速度データは、副記憶手段３２に記憶される際に、それぞれ日付と時刻に関連付けられて記憶される。なお、副記憶手段３２に記憶される上記画像データ、上下前後左右の加速度データおよび速度データは、一定量蓄積されると古いデータから順に削除されるか一括して削除されて、新しいデータに更新されるようになっている。

そして、判断部３３は、加速度検出手段１が検出した上下加速度Ｇｚ、前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙを取り込み、上下加速度Ｇｚ、前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙの絶対値のいずれかがそれぞれ対応する上下前後左右の各閾値を超えることを条件として、この条件を満たしているか否かを判断し、条件を満たしている場合には、副記憶手段３２が記憶している画像データのうちカメラ４が上記条件を満たした時刻に撮影した画像データを含む画像データを抽出してこれを一纏まりの運行履歴データとして記憶手段３４に記憶させ、逆に、満たしていない場合には、記憶手段３４に画像データを記憶させない。

すなわち、判断部３３は、上下加速度Ｇｚ、前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙの絶対値のいずれか一つが対応する各閾値を超えると、記憶手段３４にカメラ４が上記条件を満たした時刻に撮影した画像データを含む画像データである運行履歴データを記憶させることになる。

したがって、上記した条件を満たすか否かの判断においては、車両Ｖの上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜と対応する上下加速度の閾値の比較、前後加速度Ｇｘと前後加速度｜Ｇｘ｜の閾値の比較および横加速度Ｇｙの絶対値｜Ｇｙ｜と横加速度閾値βの比較をそれぞれ行うことになる。

なお、ここで言う閾値は、運行上虚位記憶装置において、運行履歴データを記憶装置に記憶させるか否かを判断するための閾値であり、タイヤ空気圧検知に必要な閾値αとは異なる。そして、上記判断に必要となる上下前後横の加速度にそれぞれ対応する閾値は、互いに独立した値であり、基本的には、旋回時のスピードの出しすぎや事故に到らないまでも急発進、急停車、急旋回や横滑り等の車両事故を招く恐れがある運転状況と判断されうる状況で車両Ｖに作用すると想定される加速度の絶対値、すなわち、運転中にヒヤッとしたりハッとしたりする運転状況にある場合に車両Ｖに作用すると想定される加速度の絶対値に設定される。

戻って、上記記憶手段３４に記憶される画像データは、上記条件を満足した時刻を含んで所定範囲の時間内に撮影された画像データとされ、さらには、記憶手段３４は、記憶すべき画像データに関連付けられる該所定範囲の時間内に検出された上下加速度Ｇｚ、前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙのデータ、および、速度データとともに、これらを一つの運行履歴データとして記憶するようになっている。すなわち、記憶手段３４には、上記した条件を満足した時刻の画像データのみならず、その時刻の前後の画像データを記憶しておくことができ、事故時やヒヤリハット時の状況の一部始終を記憶しておくことができる。

なお、所定範囲の時間は、具体的にはたとえば、条件満足時刻の前２０秒と後１０秒の合計で３０秒程度とされており、この程度の運行履歴データを記憶しておくことによって、事故時やヒヤリハット時の状況の一部始終を記憶しておくことができる。

なお、上記したところでは、車両Ｖの上下、前後および横方向の加速度Ｇｚ，Ｇｘ，Ｇｙについて、上記判断を行うようにしているが、加速度検出手段１が検出する３つの加速度Ｇｚ，Ｇｘ，Ｇｙのうち、車両Ｖの前後および横方向の加速度Ｇｘ，Ｇｙに対してのみ上記判断を行うようにしても記憶手段３４に画像データを記憶させるようにしてもよい。

また、運行履歴データには、上下加速度Ｇｚ、前後加速度Ｇｘあるいは横加速度Ｇｙが条件を満たした時刻を含む所定範囲の時間内に検出された画像データが含まれるので、各加速度Ｇｚ，Ｇｘ，Ｇｙの絶対値｜Ｇｚ｜，｜Ｇｘ｜，｜Ｇｙ｜がそれぞれ対応する各閾値を超える状況に至る前と至った後を確認することができ、車両事故や乱暴運転等の原因の究明が容易となり、また、上下加速度Ｇｚ、前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙのデータが含まれるので、車両Ｖの制動や操舵状況をも把握することができ、さらに、速度データが含まれるので、より精緻に車両事故や乱暴運転等の原因を究明することが可能となり、また、すべてのデータから正確な運行状況を把握することが可能である。

そして、空気圧検知部３５は、加速度検出手段１が所定周期で検出した上下加速度Ｇｚデータを順次取り込んで符号処理して上下加速度Ｇｚの絶対値｜Ｇｚ｜を得て、この絶対値｜Ｇｚ｜が閾値αを超える数をカウントする。具体的には、カウンタを備えて、取得された絶対値｜Ｇｚ｜が閾値αを超える都度カウンタアップしてカウントを行う。そして、このカウントは、車両Ｖが所定の走行距離を走行するか所定の走行時間が経過するまで継続して行われて、カウントの結果を頻度ａとして、この頻度ａと頻度閾値βとを比較して頻度ａが頻度閾値β以下となる場合には、タイヤ空気圧が低下していると判断し、警告手段３６へ警告信号を出力する。

なお、空気圧検知部３５は、所定の走行距離における頻度ａを求める場合には、車両Ｖの速度ｖを積分するか車両の走行距離計から頻度ａをカウントし始めてから車両Ｖがどれだけ走行したかを計測し、所定の走行時間における頻度ａを求める場合には、車両Ｖの速度ｖが０を超える場合における時間を計時することによって、頻度ａをカウントし始めてからの車両Ｖの走行時間を計測するようになっており、実際に頻度ａのカウントをすることが可能なようになっている。すなわち、空気圧検知部３５は、解析手段２と空気圧判断手段３を兼ねている。

他方、警告信号を受け取った警告手段３６は、車両Ｖの搭乗者へタイヤ空気圧が低下した旨を警告する。この警告手段３６は、警告を実施可能なように、具体的にはたとえば、警告音や音声の発生が可能なスピーカや警告灯とされており、音や光等の刺激によって車両Ｖの搭乗者へタイヤ空気圧が低下した旨を警告できるようになっている。

つづき、本実施の形態におけるタイヤ空気圧検知装置および運行状況記憶装置のハードウェア資源の構成について説明すると、この運行状況記憶装置は、図５に示すように、ハードウェアとしてはカメラ４、加速度検出手段１および速度検出手段６以外に、カメラ４の画像データをデコードするビデオデコーダ２０と、加速度検出手段１が出力するアナログの電圧でなる加速度信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２１と、速度検出手段６が出力するアナログのパルス信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２２と、ビデオデコーダ２０および各Ａ／Ｄ変換器２１，２２を介して画像信号、加速度信号および速度信号を取り込み、上記した制御部５の処理を実行するＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｓｓｅｓｉｎｇＵｎｉｔ）２３と、上記ＣＰＵ２３に記憶領域を提供するＳＤＲＡＭ（ＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）２４と、運行履歴データが記憶されるフラッシュメモリ２５と、制御部５の処理を行うためＣＰＵが実行するアプリケーションやオペレーティングシステム等のプログラムを格納するＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）２６と、警告灯２７とを備えて構成されており、制御部５の各部における構成は、ＣＰＵ２３が制御部５の処理を行うためアプリケーションプログラムを実行することで実現することができる。つまり、この実施の形態の場合、タイヤ空気圧検知装置は、運行状況記憶装置に組み込まれており、両装置はハードウェア資源を共有して一つのハードウェア資源でタイヤ空気圧の低下の検知と運行状況記憶の両機能を発揮することができるようになっている。

したがって、このように、タイヤ空気圧検知装置における加速度検知手段は車体の加速度を検知し、解析手段２および空気圧判断手段３もＣＰＵと記憶装置とプログラムとで実現することが可能であるため、他の装置とハードウェア資源を共有することができ、汎用性が向上するとともに経済性および実用性も向上することになる。

なお、具体的には、画像処理部３１は、画像データを取り込んだＣＰＵ２３が画像データを圧縮することで実現され、判断部３３は、上下前後横の各加速度Ｇｚ，Ｇｘ，Ｇｙのデータを取り込んだＣＰＵ２３がＳＤＲＡＭ２４から記憶領域の提供を受けつつ各加速度Ｇｚ，Ｇｘ，Ｇｙの絶対値｜Ｇｚ｜，｜Ｇｘ｜，｜Ｇｙ｜がそれぞれに対応する各閾値を超えるか否かの判断する演算を行うことで実現され、副記憶手段３２は、圧縮された画像データ、加速度データおよび速度データをＳＤＲＡＭ２４に書き込んでＳＤＲＡＭ２４にこれらデータを記憶させることで実現され、記憶手段３４は、ＣＰＵ２３がＳＤＲＡＭ２４から上記条件成就時前後の所定範囲の時間内の画像データ、加速度データおよび速度データを抽出して読み込んで、該画像データを含む運行履歴データファイルを生成してフラッシュメモリ２５内に記憶させることで実現されることになる。

さらに、空気圧検知部３５の処理についても、ＣＰＵ２３が速度検出手段６からの速度データから所定の走行距離あるいは走行時間を計測するとともに取り込んだ絶対値｜Ｇｚ｜が閾値αを超える数をカウントして頻度ａを求めて、この頻度ａと頻度閾値βとを比較して頻度ａが頻度閾値β以下となるか否かを判断する処理を行うことで実現される。タイヤ空気圧が低下していると判断すると、ＣＰＵ２３は警告灯２７を点灯する。

つづいて、制御部５における空気圧検知部３５の処理手順について、図６に示す手順の一例に従って実行される。なお、この手順は、上述のように、予めＲＯＭ２６に格納されている。

ステップＦ１では、制御部５は、カウンタ値Ｔをリセットし、走行距離あるいは走行時間をリセットする。

ステップＦ２では、加速度検出手段１が検出した車両Ｖの上下加速度Ｇｚと速度検出手段６が検出した速度ｖを読み込む。

つづいて、ステップＦ３に移行して、制御部５は、上下加速度Ｇｚを符号処理して絶対値｜Ｇｚ｜を求め、ステップＦ４に移行して、絶対値｜Ｇｚ｜が閾値αを超えるか否かを判断する。そして、絶対値｜Ｇｚ｜が閾値αを超える場合、ステップＦ５へ移行し、超えない場合、ステップＦ６へ移行する。

さらに、ステップＦ５では、絶対値｜Ｇｚ｜が閾値αを超えているので、カウンタ値Ｔの値をＴ＝Ｔ＋１の演算を行うことによって、カウンタアップする処理を行って、ステップＦ６へ移行する。

そして、ステップＦ６では、走行距離が所定走行距離となるか、あるいは走行時間が所定走行時間となるか否かを判断する。走行距離が所定走行距離となるか、あるいは走行時間が所定走行時間となる場合には、ステップＦ７へ移行してカウンタ値Ｔの値を頻度ａとして、この頻度ａが頻度閾値β以下であるか否かの判断を行い、他方、走行距離が所定走行距離とならないか、あるいは走行時間が所定走行時間とならない場合には、ステップＦ２へ移行する。なお、ステップＦ６の処理では、走行距離を計測する場合には速度ｖを積分処理をして走行距離を算出するようにし、走行時間を計測する場合には速度ｖが０を超える時間を計時するようにして走行時間を得るようにする。

ステップＦ７で頻度ａが頻度閾値β以下と判断される場合には、タイヤ空気圧が低下しているので、ステップＦ８へ移行して警告灯２７を点灯する処理を行い、一連の処理を終了する。他方、頻度ａが頻度閾値β以下でない場合、タイヤ空気圧は正常の範囲内であるので処理を終了する。

以上、一連の判断処理が終了すると、引き続き、繰り返して同じ処理が実行されることになり、このようにして、タイヤ空気圧が低下しているか否かを検知し続ける。

なお、上記処理では、所定時間の経過あるいは所定距離の走行を持って、一連の処理を一端終了するようになっているが、所定時間を任意時間に区切ってその任意時間における任意時間内頻度を算出しておき、任意時間の経過毎に所定時間の範囲内にある複数の任意時間内頻度の総和を頻度ａとして上記判断を任意時間経過毎に行うようにしてもよいし、また、所定走行距離を任意距離に区切ってその任意距離における任意距離内頻度を算出しておき、任意距離を走行するたびに所定走行距離の範囲内にある複数の任意距離内頻度の総和を頻度ａとして、任意距離を走行するたびに上記判断を行うようにしてもよい。

さらに、制御部５における上述した記憶手段３４に画像データを含む運行履歴データを記憶させる処理手順、すなわち、画像データ記憶方法の手順を具体的に説明する。この制御部５の処理は、図７に示す手順の一例に従って実行される。なお、この手順は、上述のように、予めＲＯＭ２６に格納されている。

ステップＳ１では、制御部５は、加速度検出手段１が検出した上下前後横方向の加速度Ｇｚ，Ｇｘ，Ｇｙを読み込む。

続き、ステップＳ２では、各加速度Ｇｚ，Ｇｘ，Ｇｙの絶対値｜Ｇｚ｜，｜Ｇｘ｜，｜Ｇｙ｜のいずれかが対応する閾値を超えているか否かを判断する。そして、超えている場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合には、何ら処理を行わず、処理を終了する。

ステップＳ３では、記憶手段３４に画像データを記憶させる条件が成就しているので、制御部５は、副記憶装置３２であるところのＳＤＲＡＭ２４から各加速度Ｇｚ，Ｇｘ，Ｇｙのいずれかが条件を満たした時刻を含む所定範囲の時間内に撮影、検出された画像データとこれに関連付けられている前後方向および横方向加速度データおよび速度データを読み込んで、これらを運行履歴データとして一纏めにしたファイルを作成する。

つづき、ステップＳ４に移行して、制御部５は、上記ステップＳ３で作成された運行履歴データファイルをフラッシュメモリ２５に記憶させる。

以上、一連の判断処理が終了すると、引き続き、繰り返して同じ処理が実行されることになり、このようにして、条件を満たした時刻に撮影された画像データを含む運行履歴データが記憶手段３４としてのフラッシュメモリ２５に記憶されることになるのである。

このように、この運行状況記憶装置によれば、重要性の高い画像データを高精度に判断して記憶手段３４のハードウェア資源であるフラッシュメモリ２５に上記条件を満たした時刻に撮影された画像データを含む運行履歴データを記憶させるようにしているので、確実に重要な運行履歴データを保存しておくことが可能であり、フラッシュメモリ２５の記憶領域を無駄に消費することがなく、また、車両事故が発生した直後には、副記憶手段３２のハードウェア資源であるＳＤＲＡＭ２４にも画像データや加速度データが残っていることになり、重要なデータを二つの記憶手段３２，３４で保存した状態としておけるので運行状況記憶装置の信頼性が向上する。

なお、この運行状況記憶装置にＧＰＳ受信装置を設け、このＧＰＳ受信装置から得られる位置データを運行履歴データに含めるようにしてもよい。

さらに、上記した各処理手順は、一例であるので、運行状況記憶装置の仕様等によって最適となるようにこれを変更することが可能である。

そして、このように、タイヤ空気圧検知装置は運行状況記憶装置とハードウェア資源を共有することが可能であって、複雑な処理を必要としないので、他の装置の処理の実行に影響を与える危惧も無いから、運行状況記憶装置にタイヤ空気圧検知機能を簡単に付加することができ、同様に、車両制御装置にもタイヤ空気圧検知機能を付加させることが可能であって汎用性に富み、車両への搭載性にも優れている。

また、上記した実施の形態にあっては、運行状況記憶装置を自動車に適用した例を用いて説明したが、車両は自動車に限られず、鉄道車両、二輪車等にも運行状況記憶装置を適用することができる。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

一実施の形態におけるタイヤ空気圧検知装置のシステム図である。車両の走行時の上下加速度の波形を示す図である。一実施の形態におけるタイヤ空気圧検知装置が具現化した運行状況記憶装置を車両に搭載した図である。一実施の形態におけるタイヤ空気圧検知装置が具現化した運行状況記憶装置のシステム構成を示す図である。一実施の形態におけるタイヤ空気圧検知装置が具現化した運行状況記憶装置のハードウェア資源の構成を示す図である。一実施の形態におけるタイヤ空気圧検知装置の空気圧低下判断の処理手順の一例を示すフローチャートである。運行状況記憶装置における画像データ記憶処理手順の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１加速度検出手段
２解析手段
３空気圧判断手段
４カメラ
５制御部
６速度検出手段
２０ビデオデコーダ
２１，２２Ａ／Ｄ変換器
２３ＣＰＵ
２４ＳＤＲＡＭ
２５フラッシュメモリ
２６ＲＯＭ
２７警告灯
３１画像処理部
３２副記憶手段
３３判断部
３４記憶手段
３５空気圧検知部
３６警告手段
Ｖ車両

Claims

車両の上下加速度を検出する加速度検出手段と、検出した上下加速度の絶対値が閾値を超える頻度を求める解析手段と、求めた頻度が頻度閾値以下となる場合に車両のタイヤ空気圧が低下したと判断する空気圧判断手段とを備えた車両のタイヤ空気圧検知装置。
解析手段は、車速が３０ｋｍ／ｈ以下のときに得られる上下加速度の絶対値から頻度を求めることを特徴とする請求項１に記載の車両のタイヤ空気圧検知装置。
解析手段は、所定の車両走行時間当たりの上下加速度の絶対値が閾値を超えた回数を求めることを特徴とする請求項１に記載の車両のタイヤ空気圧検知装置。
解析手段は、所定の車両走行距離当たりの上下加速度の絶対値が閾値を超えた回数を求めることを特徴とする請求項１に記載の車両のタイヤ空気圧検知装置。
加速度検知手段は車両の前後加速度および横加速度をも検出するとともに、
検出した前後加速度の絶対値が前後加速度閾値を超えることおよび検出した横加速度の絶対値が横加速度閾値を超えることのいずれか一方を満たすことを条件として車両に設置されるカメラが上記条件を満たした時刻に撮影した画像データを含む画像データを記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両のタイヤ空気圧検知装置。