JP2014159206A - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ空気圧の変化態様に応じた適切な報知を行うことができるタイヤ空気圧検出装置を提供すること。
【解決手段】本発明によるタイヤ空気圧検出装置１は、タイヤ空気圧Ｐを検出するタイヤ空気圧検出手段２１と、タイヤ空気圧Ｐの時間変化率ΔＰ／Δｔに基づいて車両の外部に警報を行う警報手段３を含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両に適用されて好適なタイヤ空気圧検出装置に関する。

車両を安全に運転させるにあたっては、タイヤとリムとの間に画成される空間の空気圧すなわちタイヤ空気圧を適切な範囲内に保つことが必要となる。このため、タイヤ空気圧を例えば車室内の表示器により運転者に表示し、規定の空気圧よりタイヤ空気圧が低下する場合には警報を行う、例えば特許文献１に記載されているようなタイヤ空気圧検出装置が提案されている。

特開２００２−３２４２９２号公報

このようなタイヤ空気圧検出装置においては、タイヤ空気圧の変化態様については検出しておらず、例えばタイヤ空気圧が急激に低下する事象が発生し、その事象が車両の安定した走行に影響を及ぼす場合に、車両の外部に対して適切な報知を行うことができないという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑み、タイヤ空気圧の変化態様に応じた適切な報知を行うことができるタイヤ空気圧検出装置を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明に係るタイヤ空気圧検出装置は、タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段と、前記タイヤ空気圧の時間変化率に基づいて車両の外部に警報を行う警報手段を含むことを特徴とする。

ここで、前記時間変化率が閾値以上である急減圧事象が発生しているか否かを判定する判定手段を含み、前記急減圧事象が発生していると判定される場合に、前記警報手段が前記警報を行うこととし、前記警報手段は前記車両の外部の灯火装置の少なくともいずれかを用いて前記警報を行うこととしてもよい。つまり前記警報手段は前記車両のストップランプやターンランプ、ハザードランプの少なくともいずれかを用いて前記警報を行うこととしてもよい。

本発明のタイヤ空気圧検出装置は、特にタイヤ空気圧の時間変化率が大きく変動して急減圧事象が発生している場合には、車外へ適切な警報を行って注意喚起を促すことができる。

本発明に係る実施例１のタイヤ空気圧検出装置１の一実施形態を示すブロック図である。 実施例１のタイヤ空気圧検出装置１の一実施形態を示すブロック図である。 実施例１のタイヤ空気圧検出装置１において急減圧事象の検出に用いられる閾値設定の考え方を示す模式図である。 実施例１のタイヤ空気圧検出装置１の制御内容の詳細を示すフローチャートである。 本発明に係る実施例２のタイヤ空気圧検出装置１の一実施形態を示すブロック図である。 実施例２のタイヤ空気圧検出装置１の制御内容の詳細を示すフローチャートである。 実施例３のタイヤ空気圧検出装置１の制御内容の詳細を示すフローチャートである。 実施例４のタイヤ空気圧検出装置１の制御内容の詳細を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施例１のタイヤ空気圧検出装置１は、ＴＰＭＳバルブ一体型送信機２と、ＴＰＭＳＥＣＵ３と、表示装置４と、ＴＰＭＳアンテナ受信機５と、ブレーキＥＣＵ６と、車両の前側のコンビネーションランプ７と、後側のコンビネーションランプ８を含んで構成されている。ＴＰＭＳとは（Tire Pressure Measurement System）の略称であり、ＥＣＵは（Electronic Control Unit）の略称であり、各ＥＣＵ間は例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信規格により接続されている。

ＴＰＭＳバルブ一体型送信機２は、車両の前後四箇所の図２に示すようなタイヤ９が装着されるリム１０に取り付けられており、送信部２ａとタイヤバルブ部２ｂを含んで構成される。タイヤバルブ部２ｂはリム１０に一体的に形成されている。なお、ＴＰＭＳバルブ一体型送信機２は車両の後方トランク内のスペアタイヤにも取り付けられている。

また、ＴＰＭＳバルブ一体型送信機２の送信部２ａは、タイヤ空気圧検出センサ２１（タイヤ空気圧検出手段）、圧力データ処理部２２（判定手段）、送信回路２３、図示しないアンテナ及びバッテリを含んでいる。さらに、ＴＰＭＳＥＣＵ３（警報手段）には、図示しないタイヤセレクトスイッチが接続される。表示装置４は図１に示すようなウォーニングランプ４１を備え、車両の速度計やタコメータが設置されるフロントパネルに設けられている。

タイヤ空気圧検出センサ２１は、タイヤ空気圧Ｐを検出して検出結果を圧力データ処理部２２に送信する。圧力データ処理部２２と送信回路２３を構成するマイクロコンピュータは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスから構成され、バッテリからの電源供給に基づき、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下に述べる所定の処理を行う。

圧力データ処理部２２は、タイヤ空気圧検出センサ２１から送信されたタイヤ空気圧Ｐを時間微分して時間変化率ΔＰ／Δｔを演算する。圧力データ処理部２２は、この時間変化率ΔＰ／Δｔと急減圧判定閾値α（閾値）との比較を行い、時間変化率ΔＰ／Δｔが急減圧判定閾値αよりも絶対値が大きい場合（ΔＰ／Δｔ＞α）に、圧力データ処理部２２は急減圧事象が発生していると判定して、「減圧情報」に「急減圧」を記憶させる。

時間変化率ΔＰ／Δｔが急減圧判定閾値Ｐ１よりも絶対値が大きくない場合（ΔＰ／Δｔ≦α）には、圧力データ処理部２２は緩減圧事象が発生していると判定して、「減圧情報」に「緩減圧」を記憶させる。なお、図３において急減圧判定閾値αの傾きは例えば傾向Ｄ１と傾向Ｄ２との間に位置する一点鎖線で示される値である。

ここで「緩減圧事象」とは図３に示すように、タイヤにパンクに起因する空気漏れが発生していない状態で自然にタイヤ空気圧Ｐが規定空気圧ＰＣから大気圧Ｐ０に向けて時間ｔの経過に伴い漸減する傾向Ｄ１を指す。これに対して、「急減圧事象」とはこれも図３に示すように、タイヤにパンクに起因する空気漏れが発生して、タイヤ空気圧Ｐが規定空気圧ＰＣから時間ｔの経過に伴い傾向Ｄ１よりも急激に減少する傾向Ｄ２を指す。

送信回路２３は、周知のＲＦ発信器と変調回路を含み、図示しないアンテナを介して通信用周波数にて、タイヤ空気圧検出センサ２１の検出したタイヤ空気圧Ｐを含み、車輪の前後左右の位置を示すＩＤ、「急減圧」か「緩減圧」のいずれかである「減圧情報」を含むデータフレームをＴＰＭＳアンテナ受信機５に対して送信する。

ＴＰＭＳアンテナ受信機５は通信用周波数にてＴＰＭＳバルブ一体型送信機２から送信された、タイヤ空気圧Ｐと減圧情報を選択的に含み、車輪の前後左右の位置を示すＩＤを含むデータフレームを受信するものであり、これも周知の復調回路を含んで構成されるものである。

ＴＰＭＳＥＣＵ３は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下に述べる所定の処理を行うものである。

ＴＰＭＳＥＣＵ３は、ＴＰＭＳアンテナ受信機５の受信したタイヤ空気圧Ｐ及び車輪の前後左右の位置や減圧情報を含むデータフレームを受信して記憶する。ＴＭＰＳＥＣＵ３は、図示しないタイヤセレクトスイッチにより選択された車輪の前後左右の位置に対応させて、タイヤ空気圧Ｐが図３に示した低空気圧警報閾値β（例えば規定空気圧ＰＣの数十％）を下回る場合にはウォーニングランプ４１を点灯させて車内向けの警報を行い、タイヤ空気圧Ｐの数値表示も適宜行う。ＴＰＭＳＥＣＵ３（警報手段）は、「減圧情報」が「急減圧」である場合には、車両のストップランプとターンランプの少なくとも一方を用いて車両の外部に対する警報を行う。

本実施例１ではＴＰＭＳＥＣＵ３はブレーキＥＣＵ６を用いて、車両の前側のコンビネーションランプ７が含むターンランプ、後側のコンビネーションランプ８が含むストップランプ及びターンランプを点灯させる。ここで、ブレーキＥＣＵ６はＥＳＳ（Emergency Stop Signal）機能を有しており、このＥＳＳ機能に基づいてストップランプやターンランプの点灯、滅灯を含む点滅灯制御を行う。この点滅灯制御のパターンはタイヤのパンク以外での退避走行と適宜相違させてもよい。

以下、本実施例のタイヤ空気圧検出装置１の制御内容について図４に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１において、タイヤ空気圧Ｐの低下の事象が発生し、ステップＳ２において、タイヤ空気圧検出センサ２１がタイヤ空気圧Ｐを検出し、圧力データ処理部２２がタイヤ空気圧Ｐを計測して、ステップＳ３において、タイヤ空気圧Ｐの時間変化率ΔＰ／Δｔを演算する。ステップＳ４において、圧力データ処理部２２は、ΔＰ／Δｔ＞αであるか否かを判定し、肯定であればステップＳ５に、否定であればステップＳ７にすすむ。ステップＳ５において、圧力データ処理部２２は、パンクつまり「急減圧」と判定し、ステップＳ６において減圧情報に「急減圧」と記憶する。

ステップＳ７において、圧力データ処理部２２は、自然漏れつまり「緩減圧」と判定し、ステップＳ８において、圧力データ処理部２２は、減圧情報に「緩減圧」を記憶する。ステップＳ６又はステップＳ８の処理が終了した後、送信回路２３は、「減圧情報」を含むデータフレームをＴＰＭＳＥＣＵ３に電波信号を用いて送信する。

ステップＳ１０において、ＴＰＭＳＥＣＵ３はＴＰＭＳバルブ一体型送信機２からの電波信号をＴＰＭＳアンテナ受信機５を介して受信し、ステップＳ１１において、ＴＰＭＳＥＣＵ３は受信した電波信号に含まれる減圧情報を確認して、ステップＳ１２にすすむ。

ステップＳ１２において、ＴＰＭＳＥＣＵ３は受信した信号のデータフレームに含まれる減圧情報に「急減圧情報」があるか否かを判定し、肯定であればステップＳ１３にすすみ、否定であればＥＮＤにすすむ。

ステップＳ１３において、ＴＰＭＳＥＣＵ３はブレーキＥＣＵ６に対してタイヤパンク警報用ランプ駆動の要求を行い、ステップＳ１４においてブレーキＥＣＵ６はコンビネーションランプ７、８のストップランプ及びターンランプを所定の組合せと点滅灯のパターンにて駆動させる。

ステップＳ１５において、ＴＰＭＳＥＣＵ３は表示装置４に対してウォーニングランプ４１（低空気圧警報ランプ）の駆動要求を出力し、ステップＳ１６において表示装置４はウォーニングランプ４１を点灯させ駆動する。

本実施例１のタイヤ空気圧検出装置１は、タイヤ空気圧Ｐの時間変化率ΔＰ／Δｔが閾値αを超える場合には、急減圧つまりパンクが発生しているとみなして、車外に対して注意喚起を促す警報を行うことができる。この警報により、パンクが発生した車両の周囲の歩行者や車両の運転者に対して注意喚起を促し、パンクの発生により車両の挙動に影響が出る場合でも事故防止を図ることができる。

特に本実施例１のタイヤ空気圧検出装置１は、車両が装着しているタイヤがランフラットタイヤである場合においても、パンクが発生した場合には時間変化率ΔＰ／Δｔは閾値αを超えるためパンクとして判定可能であり、この判定に基づいて車外への警報を迅速に行うことができる。

さらに本実施例１のタイヤ空気圧検出装置１を車両のＩＧＯＦＦ中にも動作させるものとすれば、第三者の人為的なパンクの発生についても適宜検出して、車両の外部に警報を行うことができ、第三者への防犯性と車両の所有者への報知性を高めることができる。

上述した実施例１においては、ＴＰＭＳＥＣＵ３がブレーキＥＣＵ６を用いて車外への警報を行うこととしたが、ボデーＥＣＵ１１を用いることもできる。以下それについての実施例２について述べる。

図５に示すように、本実施例２のタイヤ空気圧検出装置１においては、ブレーキＥＣＵ６に換えてボデーＥＣＵ１１を用いてＴＰＭＳＥＣＵ３が車両の外部への警報を行う。本実施例２のタイヤ空気圧検出装置１の制御内容は、図６に示すように、ステップＳ１３−１、ステップＳ１４−１が図４に示したものと異なる。

つまり、ステップＳ１４−１において、ＴＰＭＳＥＣＵ３は、ボデーＥＣＵ１１に対してタイヤパンク警報用ランプ駆動の要求を行い、ステップＳ１４−１においてボデーＥＣＵ１１はコンビネーションランプ７、８のターンランプを所定の組合せと点滅灯のパターンにて駆動させる。

本実施例２のタイヤ空気圧検出装置１によっても、パンクが発生した場合に迅速に車外に対して警報を行って、歩行者や後方車両のパンクが発生した車両への接近を控えさせて、事故を未然に防ぐことができる。

上述した実施例１及び２においては、「減圧情報」が一度でも「急減圧」を含むものとなった場合に、ボデーＥＣＵ１１を用いた車外への警報を行っているが、急減圧事象の発生の判定の確実性を考慮して、所定回数Ｎ以上、「減圧情報」が「急減圧」を含むものとなった場合に、車外への警報を行うものとすることもできる。以下、それについての実施例３について述べる。

本実施例３のタイヤ空気圧検出装置１の基本的な構成は実施例２の図５に示したものと同様である。本実施例３のタイヤ空気圧検出装置１の制御内容の実施例２に対する相違点を主に図７のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１からステップＳ９までのＴＰＭＳバルブ一体型送信機２側の制御内容は実施例２に示したものと同様である。ステップＳ１２−１において、ＴＰＭＳＥＣＵ３は、ＴＰＭＳバルブ一体型送信機２から受信した「減圧情報」が「急減圧」を含んでいることが所定回数Ｎ回以上連続しているか否かを判定し、肯定であればステップＳ１３−２にすすみ、ボデーＥＣＵ１１ブレーキＥＣＵ６へタイヤパンク警報用ランプ駆動を要求し、否定であれば、ＥＮＤにすすむ。

つまり、本実施例３のタイヤ空気圧検出装置１においては、「減圧情報」が所定回数Ｎ回以上連続して「急減圧」である場合に限定して、車外への警報を行うこととしている。本実施例３によれば、パンク以外の外乱要因、例えばタイヤが突起物を乗り越える等の理由により時間変化率ΔＰ／Δｔが急激に変化するような場合を、警報対象から除外することができる。これにより本実施例３のタイヤ空気圧検出装置１は、車外への警報の確実性を高めることができる。

上述した実施例１においては、パンクが発生したと判定されたときのタイヤ空気圧Ｐが低空気圧警報閾値βを下回るか否かに係わらず、ＴＰＭＳＥＣＵ３側の車外及び車内への警報を実行しているが、この判定要素を加えて、処理内容を適宜スキップさせることもできる。以下それについての実施例４について述べる。

本実施例４のタイヤ空気圧検出装置１の基本的な構成は実施例１の図１に示したものと同様である。本実施例４のタイヤ空気圧検出装置１の制御内容の実施例１に対する相違点を主に図８のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ６−１を除くステップＳ１からステップＳ９までのＴＰＭＳバルブ一体型送信機２側の制御内容とステップＳ１０からステップＳ１２までのＴＰＭＳＥＣＵ３の制御内容は実施例１に示したものと同様である。ステップＳ６−１において、ＴＰＭＳバルブ一体型送信機２の圧力データ処理部２２は、パンクつまり急減圧と判定されたときのタイヤ空気圧Ｐ（現在タイヤ空気圧値）を減圧情報に記憶させる。

ステップＳ１２において肯定と判定されて「急減圧」である場合に、ステップＳ１７において、ＴＰＭＳＥＣＵ３は、タイヤ空気圧Ｐ（現在タイヤ空気圧値）が低空気圧警報閾値βより小さいか否かを判定し、肯定であればステップＳ１３−２にすすみ、否定であれば、ステップＳ１８にすすむ。ステップＳ１３−２にすすんだ後は、ＴＰＭＳＥＣＵ３はステップＳ１３−２、Ｓ１４の車両の外部へのストップランプやターンランプを用いた警報と、ステップＳ１５、Ｓ１６の車両の内部へのウォーニングランプ４１を用いた警報を順次行う。

ステップＳ１２において否定と判定されて「緩減圧」である場合、又は、ステップＳ１７において否定と判定される場合には、ステップＳ１８において、ＴＰＭＳＥＣＵ３は、タイヤ空気圧Ｐ（現在タイヤ空気圧値）が低空気圧警報閾値βより小さいか否かを判定し、肯定であればステップＳ１５にすすみ、否定であれば、ＥＮＤにすすむ。ステップＳ１５にすすんだ後は、ＴＰＭＳＥＣＵ３はステップＳ１５、Ｓ１６の車両の内部へのウォーニングランプ４１を用いた警報を順次行う。

本実施例４のタイヤ空気圧検出装置１によれば、急減圧が発生していてなおかつタイヤ空気圧Ｐが低空気圧警報閾値βより小さい場合に、車外への警報を行うものとすることができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

本発明は、運転者にタイヤ空気圧を表示するタイヤ空気圧検出装置に関するものであり、タイヤ空気圧の変化態様が急峻である場合に、車外に適切な警報を行って特に後方車両の運転者への注意喚起を促すことができる。このため、本発明は、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に用いられるタイヤ空気圧検出装置に適用して有益なものである。特にＴＰＭＳは諸外国において法規施行や制定が奨められており装着の要望が高く本発明はこの要望に適切に対応可能である。

１ タイヤ空気圧検出装置
２ ＴＰＭＳバルブ一体型送信機
２ａ 送信部
２１ タイヤ空気圧検出センサ（タイヤ空気圧検出手段）
２２ 圧力データ処理部（判定手段）
２３ 送信回路
２ｂ タイヤバルブ部
３ ＴＰＭＳＥＣＵ（警報手段）
４ 表示装置
４１ ウォーニングランプ
５ ＴＰＭＳアンテナ受信機
６ ブレーキＥＣＵ
７ コンビネーションランプ
８ コンビネーションランプ
９ タイヤ
１０ リム
１１ ボデーＥＣＵ

Claims (3)

1. タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段と、前記タイヤ空気圧の時間変化率に基づいて車両の外部に警報を行う警報手段を含むことを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
2. 前記時間変化率が閾値以上である急減圧事象が発生しているか否かを判定する判定手段を含み、前記急減圧事象が発生していると判定される場合に、前記警報手段が前記警報を行うことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
3. 前記警報手段は前記車両の外部の灯火装置の少なくともいずれかを用いて前記警報を行うことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ空気圧検出装置。

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