JP2012233846A - タイヤ空気圧監視システムの受信機 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ空気圧監視システムの受信機において、より適切なタイミングで警告を行うことにある。
【解決手段】一定時間内に受信した各センサユニット３０ａ〜３０ｄからの情報信号に含まれるタイヤの空気圧の最大値に基づき閾値が設定される。この一定時間とは、情報信号の送信周期と同一の時間である。そして、上記一定時間内に受信された情報信号に含まれるタイヤの空気圧の何れかが閾値以下の場合には警告が行われる。このように一定時間経過毎に閾値が設定される。従って、上記発明が解決しようとする課題において説明したようにボイルシャルルの法則に従ってタイヤの温度変化に応じて空気圧の変化があった場合でも、変化後の空気圧に基づき閾値が設定される。
【選択図】図１

Description

この発明は、タイヤ空気圧監視システムの受信機に関する。

従来、タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）が知られている。ＴＰＭＳが搭載される車両の各タイヤには、タイヤ空気圧を検出するセンサユニットが設けられている。各センサユニットは、タイヤ空気圧の検出結果を含む情報信号を車載機に送信する。車載機は受信した情報信号に基づきタイヤの空気圧が閾値以下となったとき、インジケータを通じてユーザにその旨を警告する。

例えば特許文献１においては、タイヤの空気圧がメーカの推奨空気圧に調整されたときに初期化スイッチが操作される。これにより、車載機は初期化モードに移行する。車載機は、初期化モードにおいて各センサユニットから情報信号を受信すると、同信号に含まれるタイヤ空気圧の一定割合（例えば２０％）だけ減少させた値を閾値として設定する。

特開２００３−２１１９２５号公報

タイヤの空気圧は、タイヤの温度上昇に伴い高くなることが知られている（ボイルシャルルの法則）。ここで、タイヤの温度は、外気温や走行時の道路との摩擦熱により変化する。上記特許文献１に記載の構成においては、初期化スイッチの操作時におけるタイヤ温度に応じた空気圧に基づき閾値が設定される。このため、閾値設定後にタイヤの温度が上昇することによって、そのときの空気圧から一定割合に亘って空気圧が減少しても警告が行われないおそれがある。また、閾値設定後にタイヤの温度が低下することによって、空気圧の一定割合の減少前に警告が行われるおそれがある。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より適切なタイミングで警告を行うことができるタイヤ空気圧監視システムの受信機を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、各タイヤに装着されるセンサユニットから一定時間経過毎に送信されるタイヤの空気圧に関する情報を含む情報信号を受信するとともに、その情報信号に含まれるタイヤの空気圧が閾値以下となったとき警告を行うタイヤ空気圧監視システムの受信機において、前記一定時間内に受信した前記各センサユニットからの情報信号に含まれるタイヤの空気圧に基づき急減圧が生じていないときの適正空気圧を認識し、その適正空気圧に基づき閾値を設定し、前記一定時間内に受信した各情報信号に含まれるタイヤの空気圧のうち何れかが前記閾値以下の場合には警告を行うことをその要旨としている。

同構成によれば、一定時間内に受信した各センサユニットからの情報信号に含まれるタイヤの空気圧に基づき適正空気圧が認識される。この適正空気圧は、急減圧が生じていないときの空気圧である。この適正空気圧に基づき閾値が設定される。そして、上記一定時間内に受信されるとともに、閾値の設定に利用された情報信号に含まれるタイヤの空気圧の何れかが閾値以下の場合には警告が行われる。これにより、一定周期毎に閾値が設定される。従って、タイヤの温度変化に応じた空気圧の変化があった場合でも、変化後の空気圧に基づき閾値が設定される。よって、適切なタイミングで警告を行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システムの受信機において、前記適正空気圧とは、前記一定時間内に受信した前記各センサユニットからの情報信号に含まれるタイヤの空気圧の最大値であることをその要旨としている。

同構成によれば、適正空気圧は、各センサユニットからの情報信号に含まれるタイヤの空気圧における最大値である。よって、特定のタイヤの空気圧が急減圧した場合であっても、その空気圧が閾値に影響を及ぼすことがない。よって、より適切な閾値を設定することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システムの受信機において、前記適正空気圧とは、前記一定時間内に受信した前記各センサユニットからの情報信号に含まれるタイヤの空気圧の平均値であることをその要旨としている。

同構成によれば、太陽光等の外乱によって、特定のタイヤのみが温度上昇した場合であっても、各タイヤの温度の平均値が閾値の基準とされるため、過度に閾値が高く設定されることが抑制される。よって、より適切な閾値を設定することができる。

本発明によれば、タイヤ空気圧監視システムの受信機において、より適切なタイミングで警告を行うことができる。

第１の実施形態におけるタイヤ空気圧監視システムの構成図。 第１の実施形態における空気圧の変化及び閾値を示したグラフ。 第１の実施形態における閾値の設定にかかる受信機のＣＰＵの処理手順を示すフローチャート。 第２の実施形態における空気圧の変化及び閾値を示したグラフ。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかるタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）を具体化した第１の実施形態について図１〜図３を参照して説明する。

図１に示すように、車両１の各タイヤのバルブ部分にはセンサユニット３０ａ〜３０ｄが設けられている。具体的には、右前輪にはセンサユニット３０ａが設けられ、右後輪にはセンサユニット３０ｂが設けられる。また、左後輪にはセンサユニット３０ｃが設けられ、左前輪にはセンサユニット３０ｄが設けられる。

（センサユニット）
センサユニット３０ａ〜３０ｄは、図１の右側に拡大して示すように、空気圧センサ３５と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１と、送信回路３２と、送信アンテナ３２ａと、メモリ３３とを備える。各センサユニット３０ａ〜３０ｄのメモリ３３には、各センサユニットに固有のＩＤコードＩＤ１〜ＩＤ４が記憶されている。

空気圧センサ３５はタイヤの空気圧を検出するとともに、その検出結果をＣＰＵ３１に出力する。ＣＰＵ３１は、空気圧センサ３５からの検出結果に基づき、タイヤの空気圧を認識する。

そして、ＣＰＵ３１は、メモリ３３を通じて取得したＩＤコードＩＤ１〜ＩＤ４と、タイヤの空気圧情報とを含む情報信号を一定周期毎に生成し、その情報信号を送信回路３２に出力する。送信回路３２は、情報信号をＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波に変調し、その信号を送信アンテナ３２ａを介して無線送信する。すなわち、各センサユニット３０ａ〜３０ｄからはそれぞれ異なるＩＤコードＩＤ１〜ＩＤ４を含む情報信号が送信される。

（受信機）
車両１に搭載される受信機１０は、ＣＰＵ１１と、受信回路１２と、受信アンテナ１２ａと、メモリ１３とを備える。ＣＰＵ１１にはインジケータ１５と、車速センサ１６とが電気的に接続されている。メモリ１３には各センサユニット３０ａ〜３０ｄに固有のＩＤコードＩＤ１〜ＩＤ４がタイヤの取り付け位置に対応付けられて記憶されている。

ＣＰＵ１１は、車速センサ１６を通じて車速が一定速度以上となった旨検出されるとき、車両が走行を開始したと判断する。
受信回路１２は、受信アンテナ１２ａを介して情報信号を受信する。そして、受信回路１２は、受信した情報信号を復調し、その復調した情報信号をＣＰＵ１１に出力する。ＣＰＵ１１は、復調された情報信号に基づき、同信号に含まれるＩＤコードＩＤ１〜ＩＤ４及びタイヤの空気圧情報を認識する。このとき、ＣＰＵ１１は、情報信号に含まれるＩＤコードＩＤ１〜ＩＤ４に基づき、何れのタイヤに係る空気圧情報であるかを識別する。例えば、ＩＤコードＩＤ１である場合には、右前輪に対応したセンサユニット３０ａからの情報信号であると判断する。

本例では、各センサユニット３０ａ〜３０ｄから送信された情報信号に含まれる空気圧情報に基づき、低空気圧の警告に利用される閾値Ｐｔｈが設定される。
詳しくは、図２に示すように、ＣＰＵ１１は、車両が走行を開始した旨判断した後に、最初に受信した各センサユニット３０ａ〜３０ｄからの計４つの情報信号Ｓ１に基づき、各タイヤの空気圧を認識する。図２の例では、×印で示される右前輪のタイヤの空気圧が最大値となる。そして、ＣＰＵ１１は、認識した最大値から２０％減少させた値を閾値Ｐｔｈとして設定する。

ここで、各センサユニット３０ａ〜３０ｄからは一定周期毎に異なるタイミングで情報信号が送信される。よって、一定周期内において全てのセンサユニット３０ａ〜３０ｄからの情報信号は１度ずつ受信機１０により受信される。従って、全てのセンサユニット３０ａ〜３０ｄから計４つの情報信号が受信されたとき閾値Ｐｔｈの設定が行われる。

ＣＰＵ１１は、閾値Ｐｔｈを設定した後に情報信号Ｓ１を通じて認識された各タイヤの空気圧が、その閾値Ｐｔｈ以下となるか否かを判断する。図２の例では、全てのタイヤの空気圧が閾値Ｐｔｈを越えているため警告が行われない。

ＣＰＵ１１は、その後に情報信号Ｓ２を受信した場合には、上記と同様に閾値Ｐｔｈを設定する。すなわち、ＣＰＵ１１は、図２の△印で示される右後輪の空気圧が最大値となっていると認識し、この認識した最大値から２０％減少させた値を閾値Ｐｔｈとして設定する。そして、情報信号Ｓ２を通じて認識された各タイヤの空気圧が、この閾値Ｐｔｈ以下となるか否かを判断する。図２の例では、ＣＰＵ１１は、×印で示される右前輪の空気圧が閾値Ｐｔｈ以下である旨判断して、インジケータ１５を通じてユーザに右前輪の空気圧が低下した旨の警告を行う。

上記のように、各タイヤの空気圧のうち最大値を２０％減少させた値に閾値Ｐｔｈが設定される。ここで、この最大値とされたタイヤは、パンク等に伴う空気圧低下が生じているとは考えにくく、適正な空気圧であると予想される。このため、適正な空気圧に基づき閾値Ｐｔｈを設定することができる。

次に、受信機１０のＣＰＵ１１における閾値Ｐｔｈの設定及び警告にかかる処理手順について図３のフローチャートを参照しつつ説明する。当該フローチャートは、車速が一定速度以上となって走行を開始した旨判断されたときにスタートする。

各センサユニット３０ａ〜３０ｄから計４つの情報信号が受信されるのが待たれる（Ｓ１０１でＮＯ）。計４つの情報信号が受信された旨判断されたとき（Ｓ１０１でＹＥＳ）、これら情報信号に基づき空気圧の最大値が認識される（Ｓ１０２）。そして、その最大値に基づき閾値Ｐｔｈが設定される（Ｓ１０３）。つぎに、受信した情報信号に基づく各タイヤの空気圧が設定された閾値Ｐｔｈ以下となるか否かが判断される（Ｓ１０４）。何れかのタイヤの空気圧が閾値Ｐｔｈ以下となる旨判断されたとき（Ｓ１０４でＹＥＳ）、インジケータ１５を通じて警告が行われる（Ｓ１０５）。その後、車速が一定速度未満となって走行を終了したか否かが判断される（Ｓ１０６）。

一方、各タイヤの空気圧が閾値Ｐｔｈを超える旨判断されたとき（Ｓ１０４でＮＯ）、警告が行われることなく、走行を終了したか否かが判断される（Ｓ１０６）。
走行が継続されている旨判断されたとき（Ｓ１０６でＮＯ）、再びステップＳ１０１の処理に移行されて、各センサユニット３０ａ〜３０ｄからの情報信号に基づき閾値Ｐｔｈが設定される。また、走行を終了した旨判断されたとき（Ｓ１０６でＹＥＳ）、処理が終了される。

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）一定時間内に受信した各センサユニット３０ａ〜３０ｄからの情報信号に含まれるタイヤの空気圧の最大値に基づき閾値Ｐｔｈが設定される。この一定時間とは、情報信号の送信周期と同一の時間である。そして、上記一定時間内に受信された情報信号に含まれるタイヤの空気圧の何れかが閾値Ｐｔｈ以下の場合には警告が行われる。

このように一定時間経過毎に閾値Ｐｔｈが設定される。従って、上記発明が解決しようとする課題において説明したようにボイルシャルルの法則に従ってタイヤの温度変化に応じて空気圧の変化があった場合でも、変化後の空気圧に基づき閾値Ｐｔｈが設定される。よって、走行や外気温の変化に伴ってタイヤの温度が上昇した場合であっても適切なタイミングで警告を行うことができる。

（２）タイヤの空気圧の最大値を基準に閾値Ｐｔｈを設定することで、特定のタイヤの空気圧が急減圧した場合であっても、その空気圧は閾値Ｐｔｈの基準とされないことから閾値Ｐｔｈに影響を及ぼすことがない。よって、より適切な閾値Ｐｔｈを設定することができる。

また、たとえ、３本のタイヤがパンクして、１本のタイヤのみが適正な空気圧となった場合であっても、その適正な空気圧に基づき適切な閾値Ｐｔｈを設定することができる。
（３）上記実施形態とは別に過去一定期間のタイヤの空気圧の最大値を基準に閾値を設定する構成が考えられる。この最大値は、上記実施形態のように各タイヤ空気圧の相対的な比較ではなく、特定のセンサユニットからの情報信号（正確には特定のタイヤの空気圧）に基づき設定される。この構成においては、閾値Ｐｔｈが高い状態で固定されるのを防ぐため、所定のタイミングで閾値Ｐｔｈを初期化する必要がある。上記実施形態においては、この初期化が不要となる。よって、より簡単な処理にて閾値Ｐｔｈの設定が可能となる。また、初期化が初期化スイッチの操作を通じて行われる構成も存在する。この構成に対しては、初期化スイッチを省略することができる。

また、上記実施形態においては温度変化によって変化した空気圧に基づき閾値Ｐｔｈが設定されるため温度補正が不要である。よって、温度補正に係る処理を省略できる。また、センサユニットからタイヤの温度を検出する温度センサを省略できる。

（４）タイヤの空気圧の最大値を基準に閾値Ｐｔｈが設定される。よって、閾値Ｐｔｈが高めに設定される。これにより、タイヤの空気圧が２０％減少したにも関わらず、警告が行われないことが抑制される。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図４を参照して説明する。この実施形態は、閾値の設定方法が上記第１の実施形態と異なっている。この実施形態の構成は、図１に示す第１の実施形態の構成と同様である。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図４に示すように、ＣＰＵ１１は、各センサユニット３０ａ〜３０ｄからの情報信号に基づき各タイヤの空気圧を認識し、認識した全てのタイヤの空気圧の平均値Ａｖを算出する。そして、ＣＰＵ１１は、この平均値Ａｖから２０％減少させた値を閾値Ｐｔｈとして設定する。この閾値Ｐｔｈを通じて、第１の実施形態と同様に警告を行う。

以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（４）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（５）太陽光等の外乱によって、特定のタイヤのみが温度上昇した場合であっても、平均値Ａｖが閾値Ｐｔｈの基準とされるため、閾値Ｐｔｈが過度に高く設定されることが抑制される。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記各実施形態における図３のフローチャートは、イグニッションオン状態に切り替えられたときにスタートしてもよい。この場合、ステップＳ１０６においてはイグニッションがオフ状態とされたか否かが判断される。このとき、イグニッションがオフ状態とされた旨判断されたときには処理が終了され、イグニッションがオン状態に維持された旨判断されたときには再びステップＳ１０１の処理に移行される。

・上記各実施形態においては、車両の走行の有無に関わらず、一定周期毎にセンサユニット３０ａ〜３０ｄから情報信号が送信されていた。しかし、センサユニット３０ａ〜３０ｄは、車両の走行時にのみ情報信号を受信機１０に送信してもよい。この場合、例えば、センサユニット３０ａ〜３０ｄは、タイヤの回転の有無を加速度として検出する加速度センサを備える。ＣＰＵ３１は、加速度センサの検出結果に基づき、タイヤが回転しているときに限り、送信回路３２等を通じて一定周期毎に情報信号を送信する。

また、車両に各センサユニットに対して情報信号の送信を要求する要求信号を送信するイニシエータを設けてもよい。
・第２の実施形態において、タイヤの空気圧の最低値だけを除いて平均値Ａｖを算出してもよい。これにより、特定のタイヤがパンクした場合であっても、そのタイヤの空気圧により閾値Ｐｔｈが低く設定されることが抑制される。さらに、算出された平均値Ａｖに対して一定値以上の差があるタイヤの空気圧が存在する場合、その差があるタイヤの空気圧を除いて平均値Ａｖを算出してもよい。

・上記各実施形態において、閾値Ｐｔｈとは別に固定値として新たな閾値を設定してもよい。この新たな閾値は、時間経過とともに全てのタイヤの空気圧が自然に漏れることで空気圧が低下した場合に利用される。新たな閾値は、例えばメーカ推奨の空気圧に基づき、例えば、メーカ推奨の空気圧を２０％減少させた値に設定される。

・上記各実施形態においては、全てのセンサユニット３０ａ〜３０ｄから計４つの情報信号が受信されたとき閾値Ｐｔｈの設定が行われていた。しかし、タイヤの回転位置によっては、いわゆるヌル点が形成されることで、センサユニットから受信機１０に情報信号が送信されない場合がある。そこで、ＣＰＵ１１は、一定周期内に３つの情報信号しか受信できなかった場合には、３つの情報信号における空気圧の最大値若しくは平均値に基づき閾値Ｐｔｈを設定してもよい。

・上記各実施形態においては、タイヤの空気圧の最大値又は平均値から２０％減少させた値に閾値Ｐｔｈが設定されていた。しかし、この２０％は一例であって、適宜変更してもよい。

次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）請求項１〜３の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムの受信機において、
前記適正空気圧から２０％減少させた値を閾値とするタイヤ空気圧監視システムの受信機。

欧州法規においては走行によってタイヤ温度を上昇させた後に、空気圧を２０％減少させたときに警告が行われることが求められている。上記構成によれば、欧州法規に則った構成を実現することができる。

（ロ）請求項１〜３、上記（イ）の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムの受信機において、前記閾値とは別に、固定値として新たな閾値が設定されるタイヤ空気圧監視システムの受信機。

同構成によれば、時間経過とともにタイヤの空気圧が自然に漏れて、全てのタイヤの空気圧が同時に低下した場合に利用される新たな閾値が設定される。これにより、タイヤの空気圧が同時に低下した場合であっても、その空気圧が新たな閾値以下となることで、警告が行われる。

１…車両、１０…受信機、１１…ＣＰＵ、３０ａ〜３０ｄ…センサユニット、３１…ＣＰＵ、３５…空気圧センサ。

Claims (3)

1. 各タイヤに装着されるセンサユニットから一定時間経過毎に送信されるタイヤの空気圧に関する情報を含む情報信号を受信するとともに、その情報信号に含まれるタイヤの空気圧が閾値以下となったとき警告を行うタイヤ空気圧監視システムの受信機において、
   前記一定時間内に受信した前記各センサユニットからの情報信号に含まれるタイヤの空気圧に基づき急減圧が生じていないときの適正空気圧を認識し、その適正空気圧に基づき閾値を設定し、前記一定時間内に受信した各情報信号に含まれるタイヤの空気圧のうち何れかが前記閾値以下の場合には警告を行うタイヤ空気圧監視システムの受信機。
2. 請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システムの受信機において、
   前記適正空気圧とは、前記一定時間内に受信した前記各センサユニットからの情報信号に含まれるタイヤの空気圧の最大値であるタイヤ空気圧監視システムの受信機。
3. 請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システムの受信機において、
   前記適正空気圧とは、前記一定時間内に受信した前記各センサユニットからの情報信号に含まれるタイヤの空気圧の平均値であるタイヤ空気圧監視システムの受信機。

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