JP2010143406A - タイヤ空気圧警報装置とタイヤ空気圧警報装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より安全性を向上させたタイヤ空気圧警報装置等を提供することを目的とする。
【解決手段】タイヤ温度と基準タイヤ空気圧との関係に基づいて、タイヤ空気圧が基準タイヤ空気圧に対する第一タイヤ空気圧警報閾値より小さい場合にタイヤ空気圧の低下警報を発し、低下警報を発した後、タイヤ空気圧が基準タイヤ空気圧に対する第二タイヤ空気圧警報閾値より大きい場合に低下警報を解除するタイヤ空気圧警報装置において、第一タイヤ空気圧警報閾値は、第二タイヤ空気圧警報閾値より小さく、第一タイヤ空気圧警報閾値と第二タイヤ空気圧警報閾値との差は、タイヤ温度が所定の温度閾値より高い場合に、タイヤ温度が所定の温度閾値より低い場合よりも小さいタイヤ空気圧警報装置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ空気圧警報装置とタイヤ空気圧警報装置の制御方法とに関する。

自動車のタイヤの内部の空気圧を検出する装置は、車輪に設けられたタイヤ空気圧センサと、このタイヤ空気圧センサの検出圧信号を発信する無線発信装置と、この検出圧信号を受信する受信装置とを備えた構成のものが知られている。

タイヤ空気圧センサ及び無線発信装置は車輪に設けられ、タイヤ空気圧の検出圧情報は、無線発信装置により随時送信されるようになっている。受信装置は車体側に設けられ、無線発信装置から発信された検出圧情報を受信して、タイヤ空気圧を監視する。

車輪に設けられたタイヤ空気圧センサ及び無線発信装置は、予め一定の周期で定期的に作動する。車両の停止時には１回／時、車両の走行時には１回／分といった頻度でタイヤ空気圧センサがタイヤの空気圧を検出して、無線発信装置がタイヤ検出圧信号を随時送信する。

従来、タイヤ空気圧検出装置は、警告判定を行う閾値にヒステリシスを設け、警告を開始する空気圧の閾値と、警告を終了する空気圧の閾値とが異なる値に設定される。すなわち、タイヤ空気圧が警告開始閾値を下回った場合に警告が発せられ、その後警告開始閾値よりも大きな警告終了閾値を上回った場合に警告が解除される。

このヒステリシスにより、単一の警告判定閾値で判定された場合に懸念される閾値近傍での判定の不安定さが解消され、安定して警告の判定をするタイヤ空気圧検出装置となる。このような、タイヤ空気圧検出装置は、例えば下記特許文献１等に開示されている。
特開２００５−８８６１３号公報

従来のタイヤ空気圧検出装置は、タイヤ温度の上昇に伴い警報を終了する空気圧の閾値が上昇して推奨設定圧よりも高くなる畏れがあった。

本発明は、上述の問題点に鑑み為されたものであって、より安全性を向上させたタイヤ空気圧警報装置等を提供することを目的とする。

この発明にかかるタイヤ空気圧警報装置のある態様では、タイヤ温度と基準タイヤ空気圧との関係に基づいて、タイヤ空気圧が基準タイヤ空気圧に対する第一タイヤ空気圧警報閾値より小さい場合にタイヤ空気圧の低下警報を発し、低下警報を発した後、タイヤ空気圧が基準タイヤ空気圧に対する第二タイヤ空気圧警報閾値より大きい場合に低下警報を解除するタイヤ空気圧警報装置において、第一タイヤ空気圧警報閾値は、第二タイヤ空気圧警報閾値より小さく、第一タイヤ空気圧警報閾値と第二タイヤ空気圧警報閾値との差は、タイヤ温度が所定の温度閾値より高い場合に、タイヤ温度が所定の温度閾値より低い場合よりも小さい。

また、この発明にかかるタイヤ空気圧警報装置のある態様では、好ましくはタイヤ温度が所定の温度閾値より高い場合に、第一タイヤ空気圧警報閾値と第二タイヤ空気圧警報閾値との差は、タイヤ温度の上昇に対応して小さくなってもよい。

また、この発明にかかるタイヤ空気圧警報装置の制御方法のある態様では、タイヤ温度と基準タイヤ空気圧との関係に基づいて、タイヤ空気圧が基準タイヤ空気圧に対する第一タイヤ空気圧警報閾値より小さい場合にタイヤ空気圧の低下警報を発し、低下警報を発した後、タイヤ空気圧が基準タイヤ空気圧に対する第二タイヤ空気圧警報閾値より大きい場合に低下警報を解除するタイヤ空気圧警報装置の制御方法において、第一タイヤ空気圧警報閾値は、第二タイヤ空気圧警報閾値より小さく、タイヤ温度が所定の温度閾値より高い場合に、第一タイヤ空気圧警報閾値と第二タイヤ空気圧警報閾値との差を変更するヒステリシス変更工程を有する。

また、この発明にかかるタイヤ空気圧警報装置の制御方法のある態様では、好ましくはヒステリシス変更工程は、タイヤ温度が所定の温度閾値より高い場合に、タイヤ温度の上昇に対応して、第一タイヤ空気圧警報閾値と第二タイヤ空気圧警報閾値との差を小さくする工程であってもよい。

この発明により、より安全性を向上させたタイヤ空気圧警報装置等を提供できる。

実施形態で例示するタイヤ空気圧警報装置は、リセット機能を有しておりタイヤ内温度が高い領域では警報閾値と警報解除閾値とのタイヤ圧差を大きく設定する。これにより、タイヤ空気圧警報装置は、タイヤ内温度の上昇に伴って警報解除閾値が推奨タイヤ圧よりも大きくなることを防止する。

また、実施形態で例示するタイヤ空気圧警報装置は、走行時のタイヤ内温度の上昇を考慮した基準タイヤ空気圧を有しており、基準タイヤ空気圧からのタイヤ内圧の低下を検出して警報を発する。基準タイヤ空気圧はタイヤ温度に対して所定の関係で予め定められているので、基準タイヤ空気圧はいわばタイヤ温度により補正された基準圧であるともいえる。

そこで、以下図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態のタイヤ温度（Ｔ）とタイヤ内圧（Ｐ）との関係を説明する概念図である。タイヤ空気圧警報装置は、図１に示すように予め定められた基準タイヤ空気圧１００を温度との関係で有している。基準タイヤ空気圧１００は、典型的には車両とタイヤとの関係で定められた推奨タイヤ空気圧である。

例えば、タイヤ温度がＴｒである場合に、ユーザが基準タイヤ空気圧１００として推奨されたタイヤ内圧Ｐｒに調整したとする。しかし、走行時の発熱や車両環境温度等によって、その後のタイヤ温度は常にＴｒであるわけではなく変動する。タイヤ温度の変動により、タイヤの空気充填や空気抜け等がない場合においても、タイヤ内圧は図１に基準タイヤ空気圧１００として示したように変動する。

また、警報開始閾値は、図１に警報開始タイヤ空気圧閾値グラフ１２０に示すように、タイヤ温度（Ｔ）との関係において定められる。図１に示す例においては、警報開始タイヤ空気圧閾値グラフ１２０は、任意の温度において基準タイヤ空気圧１００の７５％のタイヤ空気圧であるものとして記載している。

また、警報解除閾値は、図１に警報解除タイヤ空気圧閾値グラフ１１０として示すように、タイヤ温度（Ｔ）との関係において定められる。図１に示す例においては、警報解除タイヤ空気圧閾値グラフ１１０は、所定温度（Ｔｒ：典型的には２５℃基準温度である）より低い場合において、基準タイヤ空気圧１００の９０％のタイヤ空気圧であるものとして記載している。上述のように、警報開始閾値と警報解除閾値とは、基準タイヤ空気圧１００に対する所定の割合で設定する。

ここで、図２に示す従来のタイヤ温度（Ｔ）とタイヤ内圧（Ｐ）との関係について説明する。図２は、従来のタイヤ温度（Ｔ）とタイヤ内圧（Ｐ）との関係を説明する概念図である。

図２から明らかなように、警報開始閾値は、警報開始タイヤ空気圧閾値グラフ１２０（２）に示すように、タイヤ温度（Ｔ）との関係において定められる。図２においては、警報開始タイヤ空気圧閾値グラフ１２０（２）は、任意の温度において基準タイヤ空気圧１００の７５％のタイヤ空気圧であるものとして記載している。

また、警報解除閾値は、図２に警報解除タイヤ空気圧閾値グラフ１１０（２）として示すように、タイヤ温度（Ｔ）との関係において定められる。図２に示す例においては、警報解除タイヤ空気圧閾値グラフ１１０（２）は、任意の温度において、基準タイヤ空気圧１００の９０％のタイヤ空気圧であるものとして記載している。

図２において、タイヤ温度（Ｔ）が所定温度Ｔｒより低いＴ１である場合には、警報開始閾値と警報解除閾値との差はΔＨ１である。また、図２において、タイヤ温度（Ｔ）が所定温度Ｔｒより高いＴ２である場合には、警報開始閾値と警報解除閾値との差はΔＨ２（２）である。

ここで、従来、タイヤ温度（Ｔ）が所定温度Ｔｒより高いか否かに拘わらず、警報開始閾値は、常に基準タイヤ空気圧１００の７５％のタイヤ空気圧である。また、タイヤ温度（Ｔ）が所定温度Ｔｒより高いか否かに拘わらず、警報解除閾値は、常に基準タイヤ空気圧１００の９０％のタイヤ空気圧である。

このため、警報開始閾値と警報解除閾値との差ΔＨ１とΔＨ２とは、タイヤ温度（Ｔ）に拘わらず同一となる。このため、タイヤ温度（Ｔ）が所定温度Ｔｒより高いＴ２である場合には、タイヤ内圧（Ｐ）は、Ｐ２（２）となり、所定温度Ｔｒの場合の基準圧Ｐｒに相当に近い値となる。また、さらにタイヤ温度（Ｔ）が上昇すれば、タイヤ内圧（Ｐ）は、警報解除タイヤ空気圧閾値グラフ１１０（２）に則って上昇するので、所定温度Ｔｒの場合の基準圧Ｐｒを超える場合が生じ得る。

すなわちこの場合には、所定温度Ｔｒの場合の基準圧Ｐｒを超えるタイヤ内圧（Ｐ）であるにも拘わらず、タイヤ空気圧低下の警報解除が為されず、タイヤ空気圧低下を告知する警報が発し続けられることなる。このような状況は、運転者等に、正確なタイヤ状態を告知して認識させる意味においてあまり好ましいものとはいえない。

そこで、タイヤ空気圧警報装置は、タイヤ温度（Ｔ）が所定温度Ｔｒより高い場合には、図１に示すように警報解除タイヤ空気圧閾値グラフ１１０の傾きを緩やかにして、所定温度Ｔｒの場合の基準圧Ｐｒを超えないようにする。所定温度Ｔｒは、予め２５℃の基準温度としてもよいし、例えばリセットポイント１３０として運転者等によるタイヤ空気圧（Ｐ）の設定調整が為された場合、あるいはリセットされた場合等の、タイヤ温度（Ｔ）としてもよい。

図１に示すように、警報解除タイヤ空気圧閾値グラフ１１０は、典型的には下記式（１）の関係を有する。

また、式（１）及び式（２）の関係においては、Ｐα＜Ｐβであるものとする。しかし、警報解除タイヤ空気圧閾値グラフ１１０は、式（１）及び式（２）の関係に限定されることはなく、上述の技術思想の範囲内で任意の関係を有することとできる。

タイヤ空気圧警報装置は、ヒステリシスΔＨ１及びΔＨ２を有することにより、気温の変動等によりタイヤ温度（Ｔ）が変動した場合でも、警報ランプ等の点灯と消灯とを短期間のうちにサイクリックに繰り返すことを防止できる。

また、タイヤ温度（Ｔ）が走行等により上昇している場合には、車両周囲環境の気温変動等の影響を受けにくいものと考えられる。従って、タイヤ温度（Ｔ）が走行等により上昇している場合には、ヒステリシスをΔＨ１からΔＨ２へと小さくしても、気温変動等による警報ランプの消灯と点灯とを短期間のうちに繰り返す状況は生じ難いものとなる。なお、図１に示すようにヒステリシスΔＨ２は、タイヤ温度（Ｔ）の上昇に対応して次第に小さくすることが好ましい。

また、車両が停止状態から走行を始めた場合には、タイヤ内温度が上昇する。そしてタイヤ内温度の上昇に対応して、タイヤ空気圧が上昇する。また、タイヤ内等に装着された送信機は、タイヤ空気圧センサーとタイヤ温度センサーとの検出値を送信する機能を有する。

ここで、タイヤ空気圧センサーは、リアルタイムでタイヤ空気圧を検出するものと考えられる。一方、タイヤ温度センサーは、タイヤ内温度がタイヤ温度センサーに伝達されるのに時間を要することから、タイヤ温度センサーは、過渡状態においては、タイヤ温度センサーの検出値から推定されたタイヤ空気圧と現実のタイヤ空気圧との間に相違が生じることが想定される。

そこで、タイヤ内温度の上昇カーブを予め実験的にシミュレーションし、温度センサーの温度上昇カーブを測定し、車速と周囲環境温度とに対して、温度センサーの温度上昇カーブのマップを構成しておくことが考えられる。タイヤ内温度は、一般的に車速と周囲の環境温度とによって、過渡的な温度上昇率のカーブが定まるものと考えられる。

従って、現実の走行時には、上述のシミュレーションが再現されるので、温度センサーの検出値から得られる温度によって補正されたタイヤ空気圧と現実のタイヤ空気圧との相違がある場合には、その時の車速と周囲環境温度（外気温）とから、上述のマップによるずれと同等か否かを判定できる。また、上述のマップによるずれと同等であれば、そのずれを補正してもよい。これにより、より正確なタイヤ状態を認識可能となる。

なお、タイヤの空気圧とタイヤの温度とを検出する検知システム等は、既に周知の技術事項であると思われるが、以下に例示して説明することとする。ここで、検知システムは上述のタイヤ空気圧警報装置に対応する。

図３は、タイヤの空気圧と温度とを検知する検知システム３００の構成を例示する説明概念図である。図３において、送信制御部３５０は、Ａ／Ｄ変換部３５１と、送信データ生成部３５３と、識別情報記憶部３５４と、書込／読出制御部３５２と、シリアル通信部３５５と、シリアルデータの入出力手段３５６とを備える。

入出力手段３５６は、タイヤ状態検知部３７０の外装に配置され、タイヤ状態検知部３７０へ外部からアクセスが可能に構成される。入出力手段３５６は、例えば、タイヤ状態検知部３７０を不図示の空気圧検出システムに組み込む前に、またはタイヤの交換時等に、識別情報記憶部３５４にタイヤＩＤ等を書き込む場合に用いられる。

Ａ／Ｄ変換部３５１は、空気圧検出部３１０と温度検出部３２０とが、タイヤの空気圧及びタイヤ内の温度を検出して出力したアナログの空気圧データ信号及び温度データ信号を、デジタル信号に変換する。

また、送信データ生成部３５３は、予め設定した所定の時間ごとにＡ／Ｄ変換部３５１を作動させて、Ａ／Ｄ変換部３５１が出力した空気圧データ及び温度データを一時記憶する。送信データ生成部３５３は、先に取得した空気圧データ及び温度データと、その次に取得した空気圧データ及び温度データと、の各々の差を比較演算し、比較演算した差が予め設定された許容値を超えたときに、送信データを生成することとしてもよい。

送信データには、上述した比較演算した低い値の方の空気圧データ及び高い値の方の温度データと、この差を生じたタイヤを特定するタイヤＩＤ（タイヤ識別情報ともいう）と、車両ＩＤ等とを含んでもよい。

送信データ生成部３５３は、識別情報記憶部３５４を参照してタイヤＩＤ等を取得することによって送信データを生成する。また、送信データ生成部３５３は、生成した送信データを無線送信部３４０に出力する。

識別情報記憶部３５４は、例えば不揮発性メモリ等の記憶媒体で構成され、対象となるタイヤ位置を識別するためのタイヤＩＤと、車両ＩＤとを記憶してもよい。また、書込／読出制御部３５２は、入出力手段３５６から車両ＩＤのデータ信号及びタイヤＩＤのデータ信号を含めた書込要求信号が入力されると、識別情報記憶部３５４に車両ＩＤ及びタイヤＩＤを書き込む。

また、書込／読出制御部３５２は、変調／復調部３３０が出力した車両ＩＤのデータ信号及びタイヤＩＤのデータ信号を含めた書込要求信号を受信すると、識別情報記憶部３５４に車両ＩＤ及びタイヤＩＤを書き込む。

また、書込／読出制御部３５２は、入出力手段３５６から読出要求信号が入力されると、Ａ／Ｄ変換部３５１から出力された空気圧データ信号及び温度データ信号を、シリアル通信部３５５を介して入出力手段３５６から出力させてもよい。

また、書込／読出制御部３５２は、変調／復調部３３０から読出要求信号が入力されると、Ａ／Ｄ変換部３５１から出力される空気圧データ信号及び温度データ信号を、変調／復調部３３０に出力してもよい。

無線送信部３４０は、送信データ生成部３５３が供給する送信データを、所定の搬送周波数の搬送波を所定の変調方式で変調して、データ信号を生成する。そして、生成したデータ信号を、送信アンテナ３６０から無線送信する。

不図示の非接触受電部は、タイヤ状態検知部３７０に電力を供給する。また、非接触受電部は、受信側コイルと、整流部と、定電圧部と、変調／復調部３３０とを備えることとできる。

変調／復調部３３０は、識別情報記憶部３５４に車両ＩＤやタイヤＩＤを書き込み処理する場合、あるいは空気圧検出部３１０及び温度検出部３２０並びにＡ／Ｄ変換部３５１が正常に動作しているか否かを確認する場合等に、不図示の非接触給電部の送信側コイルが発信する書込要求信号や読出要求信号を復調してもよい。

変調／復調部３３０は、読出要求信号を書込／読出制御部３５２に送信する。また、取得した空気圧データ信号及び温度データ信号を変調し、変調した空気圧データ信号及び温度データ信号を、不図示の受信側コイルを介して非接触給電部の送信側コイルに送信してもよい。

検知システム３００は、ホイールに取り付けられたタイヤ状態検知部３７０の送信データ生成部３５３が、予め設定した所定の時間ごとにＡ／Ｄ変換部３５１を作動させることによって、空気圧検出部３１０及び温度検出部３２０が検出した空気圧データ信号及び温度データ信号をＡ／Ｄ変換部３５１にデジタル化させる。

また、検知システム３００は、デジタル信号化された空気圧データ及び温度データを一時記憶する。送信データ生成部３５３は、所定の時間ごとにＡ／Ｄ変換部３５１から得られる空気圧データ及び温度データについて、以前に取得した空気圧データ及び温度データと、その後に取得した空気圧データ及び温度データとの差をそれぞれ比較演算する。

さらに、送信データ生成部３５３は、比較演算結果の差が予め設定された許容値を超えたときに、識別情報記憶部３５４に格納されている車両ＩＤ及びタイヤＩＤを参照することによって、前記した送信データを生成するとともに、この送信データ信号を無線送信部３４０に出力する。

実施形態で説明したタイヤ空気圧警報装置とタイヤ空気圧警報装置の制御方法とは、上述の説明に限定されることはなく、自明な範囲で適宜構成を変更し、その動作および処理を変更して用いることとできる。

本実施形態のタイヤ温度（Ｔ）とタイヤ内圧（Ｐ）との関係を説明する概念図である。 従来のタイヤ温度（Ｔ）とタイヤ内圧（Ｐ）との関係を説明する概念図である。 タイヤの空気圧と温度とを検知する検知システムの構成を例示する説明概念図である。

符号の説明

１００・・基準タイヤ空気圧、１１０・・警報解除タイヤ空気圧閾値グラフ、１２０・・警報開始タイヤ空気圧閾値グラフ、１３０・・リセットポイント、３００・・検知システム、３１０・・空気圧検出部、３２０・・温度検出部、３３０・・変調／復調部、３４０・・無線送信部、３５０・・送信制御部。

Claims (4)

1. タイヤ温度と基準タイヤ空気圧との関係に基づいて、タイヤ空気圧が前記基準タイヤ空気圧に対する第一タイヤ空気圧警報閾値より小さい場合に前記タイヤ空気圧の低下警報を発し、前記低下警報を発した後、タイヤ空気圧が前記基準タイヤ空気圧に対する第二タイヤ空気圧警報閾値より大きい場合に前記低下警報を解除するタイヤ空気圧警報装置において、
   前記第一タイヤ空気圧警報閾値は、前記第二タイヤ空気圧警報閾値より小さく、
   前記第一タイヤ空気圧警報閾値と前記第二タイヤ空気圧警報閾値との差は、前記タイヤ温度が所定の温度閾値より高い場合に、前記タイヤ温度が前記所定の温度閾値より低い場合よりも小さい
   ことを特徴とするタイヤ空気圧警報装置。
2. 請求項１に記載のタイヤ空気圧警報装置において、
   前記タイヤ温度が所定の温度閾値より高い場合に、前記第一タイヤ空気圧警報閾値と前記第二タイヤ空気圧警報閾値との差は、前記タイヤ温度の上昇に対応して小さくなる
   ことを特徴とするタイヤ空気圧警報装置。
3. タイヤ温度と基準タイヤ空気圧との関係に基づいて、タイヤ空気圧が前記基準タイヤ空気圧に対する第一タイヤ空気圧警報閾値より小さい場合に前記タイヤ空気圧の低下警報を発し、前記低下警報を発した後、タイヤ空気圧が前記基準タイヤ空気圧に対する第二タイヤ空気圧警報閾値より大きい場合に前記低下警報を解除するタイヤ空気圧警報装置の制御方法において、
   前記第一タイヤ空気圧警報閾値は、前記第二タイヤ空気圧警報閾値より小さく、
   前記タイヤ温度が所定の温度閾値より高い場合に、前記第一タイヤ空気圧警報閾値と前記第二タイヤ空気圧警報閾値との差を変更するヒステリシス変更工程を有する
   ことを特徴とするタイヤ空気圧警報装置の制御方法。
4. 請求項３に記載のタイヤ空気圧警報装置の制御方法において、
   前記ヒステリシス変更工程は、前記タイヤ温度が前記所定の温度閾値より高い場合に、前記タイヤ温度の上昇に対応して、前記第一タイヤ空気圧警報閾値と前記第二タイヤ空気圧警報閾値との差を小さくする工程である
   ことを特徴とするタイヤ空気圧警報装置の制御方法。

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