JP2017114269A - タイヤ空気圧監視システムの受信機 - Google Patents

Abstract

【課題】周辺温度が変化した環境下でも最適な低空気圧警報閾値を提供することを可能にしたタイヤ空気圧監視システムの受信機を提供すること。
【解決手段】当初、冬に、タイヤの空気圧が低空気圧警報閾値Ｔｈであって、タイヤの温度がタイヤの温度「Ｔ冬」である基準点Ｋ１が設定され、その基準点Ｋ１を通過するとともにボイルシャルルの法則に従った傾きを有する低空気圧警報閾値直線Ｌ１が設定されたとする。そして、夏には、タイヤの空気圧が低空気圧警報閾値Ｔｈであって、タイヤの温度がタイヤの温度「Ｔ夏」である基準点Ｋ２が設定され、その基準点Ｋ２を通過するとともにボイルシャルルの法則に従った傾きを有する低空気圧警報閾値直線Ｌ２が設定し直される。
【選択図】図２

Description

本発明は、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（ＴＰＭＳ受信機）は閾値設定モードに移行する。車載機は、閾値設定モードにおいて各センサユニットからタイヤ空気圧の他、タイヤ温度の検出結果を含む情報信号を受信すると、同信号に含まれるタイヤ空気圧（圧力値）及びタイヤ温度（温度値）を元に、ボイルシャルルの法則を用いて、低空気圧警報閾値直線を算出する。これにより、車両走行中のタイヤ内温度変化によるタイヤ内圧力変化に追従した低空気圧警報が可能となる。

特開２０１０−２５４０１８号公報

低空気圧警報閾値直線を算出した際の周辺温度（閾値設定モードにてセンサユニットより受信した温度値）が変わらなければ、最適な低空気圧警報閾値を提供することが可能であるが、実際は季節の変化等で、周辺温度は変化する。そのため、例えば冬に設定した低空気圧警報閾値直線においてそのまま夏を迎えた場合、最適な低空気圧警報閾値とは言えない。尚、上記技術では、初期化スイッチによる再閾値設定を期待しているが、ユーザにとっては煩わしい操作である。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、周辺温度が変化した環境下でも最適な低空気圧警報閾値を提供することを可能にした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。

上記課題を解決するタイヤ空気圧監視システムの受信機は、各タイヤに装着されるセンサユニットからタイヤの空気圧及びタイヤの温度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低空気圧警報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、タイヤの温度とタイヤの空気圧との関係において、そのタイヤの空気圧が前記低空気圧警報閾値であって、そのタイヤの温度が前記情報信号に含まれるタイヤの温度である基準点を設定し、その基準点を通過するとともに前記情報信号に含まれるタイヤの温度とタイヤの空気圧から導き出されるボイルシャルルの法則に従った傾きを有する低空気圧警報閾値直線を設定する閾値設定手段を備え、前記閾値設定手段は、停車から走行開始までの期間が一定期間に達したとき、走行開始後に受信した情報信号を元に、前記低空気圧警報閾値直線を設定し直すことをその要旨としている。

この構成によれば、走行時のタイヤ温度の影響を受けない情報信号を元に、低空気圧警報閾値直線が設定し直される。これにより、周辺温度に追従した低空気圧警報閾値直線が設定されることになる。したがって、周辺温度が変化した環境下でも最適な低空気圧警報閾値を提供できる。

上記タイヤ空気圧監視システムの受信機について、前記閾値設定手段は、前記走行開始後に受信した情報信号に含まれるタイヤの温度から周辺温度を決定し、その決定した周辺温度を元に、前記低空気圧警報閾値直線を設定し直すこととしてもよい。

この構成によれば、周辺温度の変化に追従した低空気圧警報閾値直線を設定できる。
上記タイヤ空気圧監視システムの受信機について、前記閾値設定手段は、前記走行開始後に各タイヤのセンサユニットからそれぞれ受信した情報信号に含まれる個々のタイヤの温度のうち最低値を周辺温度と決定することとしてもよい。

この構成によれば、太陽光やエンジンの余熱等による影響を受けない情報信号を元に、低空気圧警報閾値直線を設定し直すことができる。
上記タイヤ空気圧監視システムの受信機について、前記閾値設定手段は、イグニッションＯＦＦからイグニッションＯＮまでの期間を停車から走行開始までの期間とし、当該期間が前記一定期間に達したか否かを判断することとしてもよい。

この構成によれば、停車と走行開始を容易に特定できる。
上記タイヤ空気圧監視システムの受信機について、前記一定期間は、走行後に停車してからタイヤの温度が周辺温度まで下がる期間と規定されることとしてもよい。

この構成によれば、走行時のタイヤ温度の影響を受けない情報信号を元に、低空気圧警報閾値直線を設定し直すことができる。
上記タイヤ空気圧監視システムの受信機について、前記閾値設定手段は、前記低空気圧警報閾値直線について、前記基準点よりも低い温度領域においては前記低空気圧警報閾値に設定することとしてもよい。

この構成によれば、低空気圧警報閾値直線において低空気圧警報閾値が下限値として設定される。このため、タイヤの温度が基準点における温度よりも低くなった場合であっても、低空気圧警報閾値が過度に低く設定されるのを抑制できる。

本発明によれば、周辺温度が変化した環境下でも最適な低空気圧警報閾値を提供できる。

タイヤ空気圧監視システムの構成を示すブロック図。 低空気圧警報ラインを示すグラフ。

以下、タイヤ空気圧監視システムの一実施の形態について説明する。
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３０が設けられている。センサユニット３０は、図１の下側に拡大して示すように、圧力センサ３３と、温度センサ３４と、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）３１と、送信回路３２と、送信アンテナ３２ａとを備える。

圧力センサ３３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、圧力センサ３３からの検出結果に基づき、タイヤの空気圧を認識する。

また、温度センサ３４はタイヤの温度を検出するとともに、その検出結果をＣＰＵ３１に出力する。ＣＰＵ３１は、温度センサ３４からの検出結果に基づき、タイヤの温度を認識する。

そして、ＣＰＵ３１は、例えば一定周期毎にタイヤの空気圧及び温度情報を含む情報信号を生成し、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。

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には低空気圧警報閾値Ｔｈが記憶されている。この低空気圧警報閾値Ｔｈは、例えばメーカのタイヤ推奨空気圧Ｐｒｅｃを２０％減少させた値に設定される。
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、タイヤの空気圧及び温度を認識する。

ＣＰＵ１１は、車速センサ１６を通じて車両１が一定速度以上となったとき、車両１が走行を開始した旨判断する。また、ＣＰＵ１１は、車速センサ１６を通じて車両１が一定速度未満となったとき、車両１が停車した旨判断する。

図２に示すように、ＣＰＵ１１は、停車から走行開始までの期間が一定期間（一例として１時間）に達したとき、走行開始後に受信した情報信号に含まれるタイヤの温度「Ｔ冬」（ここでは冬を想定）と、低空気圧警報閾値Ｔｈとが交わる基準点Ｋ１を設定する。このとき、ＣＰＵ１１は、各タイヤのセンサユニット３０からそれぞれ最初に受信した情報信号に含まれる個々のタイヤの温度のうち最低値を上記タイヤの温度「Ｔ冬」とし、このタイヤの温度「Ｔ冬」を周辺温度と決定する。そして、ＣＰＵ１１は、上記基準点Ｋ１を通過する低空気圧警報閾値直線Ｌ１（細い二点鎖線）を設定する。この低空気圧警報閾値直線Ｌ１の傾きは、情報信号に含まれるタイヤの温度とタイヤの空気圧から導き出されるボイルシャルルの法則に従って決まる。また、低空気圧警報閾値直線Ｌ１について、基準点Ｋ１よりも低い温度領域においては低空気圧警報閾値Ｔｈに設定される。これにより、図２に太い実線で示す「冬の低空気圧警報ライン」が設定され、以後、情報信号に含まれるタイヤの空気圧が当該ライン以下のとき、ＣＰＵ１１は、インジケータ１５を通じて低空気圧の警告を行う。

ここで、夏を想定しつつ、ＣＰＵ１１は、停車から走行開始までの期間が上記一定期間（一例として１時間）に達したとき、走行開始後に受信した情報信号に含まれるタイヤの温度「Ｔ夏」と、上記低空気圧警報閾値Ｔｈとが交わる基準点Ｋ２を設定する。このとき、ＣＰＵ１１は、各タイヤのセンサユニット３０からそれぞれ最初に受信した情報信号に含まれる個々のタイヤの温度のうち最低値を上記タイヤの温度「Ｔ夏」とし、このタイヤの温度「Ｔ夏」を周辺温度と決定する。そして、ＣＰＵ１１は、上記基準点Ｋ２を通過する低空気圧警報閾値直線Ｌ２（細い一点鎖線）を設定する。この低空気圧警報閾値直線Ｌ２の傾きは、情報信号に含まれるタイヤの温度とタイヤの空気圧から導き出されるボイルシャルルの法則に従って決まる。また、低空気圧警報閾値直線Ｌ２について、基準点Ｋ２よりも低い温度領域においては低空気圧警報閾値Ｔｈに設定される。これにより、図２に太い鎖線で示す「夏の低空気圧警報ライン」が設定され、以後、情報信号に含まれるタイヤの空気圧が当該ライン以下のとき、ＣＰＵ１１は、インジケータ１５を通じて低空気圧の警告を行う。

このようにＣＰＵ１１は、停車から走行開始までの期間が一定期間（一例として１時間）に達したときの最初の走行開始毎に、周辺温度を決定し、その決定した周辺温度を元に、タイヤ４輪に共通の低空気圧警報閾値直線を設定し直す。ＣＰＵ１１は閾値設定手段に相当する。そして、上記一定期間（一例として１時間）は、走行後に停車してからタイヤの温度が周辺温度まで下がる期間と規定される。つまり、走行時に道路との摩擦熱によりタイヤの温度が上昇しても、停車に伴いタイヤの温度は下降に転じ、停車のまま１時間が経過すれば、タイヤの温度は周辺温度と略同じ温度で安定する。したがって、停車から走行開始までの期間が一定期間（一例として１時間）に達したときの最初の走行開始後に受信する情報信号は、走行時のタイヤ温度の影響を受けない情報信号ということになる。

次に、タイヤ空気圧監視システムの作用について説明する。
図２を参照して、冬に低空気圧警報閾値直線Ｌ１（細い二点鎖線）が設定されるとともに、太い実線で示す「冬の低空気圧警報ライン」が設定されたとする。この場合、冬の情報信号に含まれるタイヤの空気圧が「冬の低空気圧警報ライン」よりも大きな空気圧Ｐであれば、低空気圧警報は実施されない。これは、実施例と比較例に共通して言える。

そして、周辺温度に追従しない比較例では、夏にも「冬の低空気圧警報ライン」がそのまま用いられるため、夏の情報信号に含まれるタイヤの空気圧が当該ライン以下の空気圧Ｐのとき、たとえ当該空気圧Ｐがタイヤ推奨空気圧Ｐｒｅｃと同レベルであっても、低空気圧警報が実施（誤警報）される可能性が有る。

これに対し、周辺温度に追従する実施例では、夏に低空気圧警報閾値直線Ｌ２（細い一点鎖線）が設定し直されるとともに、太い鎖線で示す「夏の低空気圧警報ライン」が設定し直される。このため、夏の情報信号に含まれるタイヤの空気圧が当該ラインよりも大きな空気圧Ｐであれば、低空気圧警報は実施されない。つまり、実施例では、比較例による誤警報が防止されることになる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ＣＰＵ１１は、停車から走行開始までの期間が一定期間（一例として１時間）に達したとき、走行開始後に受信した情報信号を元に、低空気圧警報閾値直線を設定し直す。この構成によれば、走行時のタイヤ温度の影響を受けない情報信号を元に、低空気圧警報閾値直線が設定し直される。これにより、周辺温度に追従した低空気圧警報閾値直線が設定されることになる。したがって、周辺温度が変化した環境下でも最適な低空気圧警報閾値を提供できる。

（２）ＣＰＵ１１は、上記走行開始後に受信した情報信号に含まれるタイヤの温度から周辺温度を決定し、その決定した周辺温度を元に、低空気圧警報閾値直線を設定し直す。この構成によれば、周辺温度の変化に追従した低空気圧警報閾値直線を設定できる。

（３）ＣＰＵ１１は、上記走行開始後に各タイヤのセンサユニット３０からそれぞれ受信した情報信号に含まれる個々のタイヤの温度のうち最低値を周辺温度と決定する。この構成によれば、太陽光やエンジンの余熱等による影響を受けない情報信号を元に、低空気圧警報閾値直線を設定し直すことができる。

（４）上記一定期間（一例として１時間）は、走行後に停車してからタイヤの温度が周辺温度まで下がる期間と規定される。この構成によれば、走行時のタイヤ温度の影響を受けない情報信号を元に、低空気圧警報閾値直線を設定し直すことができる。

（５）ＣＰＵ１１は、低空気圧警報閾値直線について、基準点よりも低い温度領域においては低空気圧警報閾値Ｔｈに設定する。この構成によれば、低空気圧警報閾値直線において低空気圧警報閾値Ｔｈが下限値として設定される。このため、タイヤの温度が基準点における温度よりも低くなった場合であっても、低空気圧警報閾値が過度に低く設定されるのを抑制できる。

（６）初期化スイッチの操作に頼らず、自動で低空気圧警報閾値直線を設定できる。
尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・車速センサ１６を通じて停車と走行開始を判断する構成に代えて、イグニッションＯＦＦの検出時に停車と判断し、イグニッションＯＮの検出時に走行開始と判断してもよい。この場合、ＣＰＵ１１は、イグニッションＯＦＦからイグニッションＯＮまでの期間を停車から走行開始までの期間とし、当該期間が上記一定期間（一例として１時間）に達したか否かを判断する。この構成によれば、停車と走行開始を容易に特定できる。

或いは、シフトポジションがパーキングポジション或いはニュートラルポジションに設定された場合に停車と判断し、ドライブポジション或いはリバースポジションに設定された場合に走行開始と判断してもよい。

・走行後に停車してからタイヤの温度が周辺温度まで下がる期間と規定される一定期間は上記実施の形態による１時間に限定されない。当該一定期間を短くすれば、停車後すぐの走行が繰り返される使用形態の車両１においても、周辺温度に追従した低空気圧警報閾値直線を設定し直すことができる。一方、当該一定期間を長くすれば、走行時のタイヤ温度の影響を確実に受けない情報信号を元に、低空気圧警報閾値直線が設定し直されるため、周辺温度の変化に確実に追従できる。

・個々のタイヤの温度のうち最低値を周辺温度と決定する構成に代えて、タイヤ４輪の平均値、低い方から２番目、最も高いものと最も低いものを除く残りの平均値、固定のタイヤ（例えば、右後輪）の温度値等を周辺温度と決定してもよい。

・低空気圧警報閾値直線において低空気圧警報閾値Ｔｈを下限値として設定する構成に代えて、基準点よりも低い温度領域においても、ボイルシャルルの法則に従った傾きを維持してもよい。

１…車両、１０…受信機（タイヤ空気圧監視システムの受信機）、１１…ＣＰＵ（閾値設定手段）、１２…受信回路、１２ａ…受信アンテナ、１３…メモリ、１５…インジケータ、１６…車速センサ、３０…センサユニット、３１…ＣＰＵ、３２…送信回路、３２ａ…送信アンテナ、３３…圧力センサ、３４…温度センサ。

上記課題を解決するタイヤ空気圧監視システムの受信機は、各タイヤに装着されるセンサユニットからタイヤの空気圧及びタイヤの温度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低空気圧警報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、タイヤの温度とタイヤの空気圧との関係において、そのタイヤの空気圧が前記低空気圧警報閾値であって、そのタイヤの温度が前記情報信号に含まれるタイヤの温度である基準点を設定し、その基準点を通過するとともに前記情報信号に含まれるタイヤの温度とタイヤの空気圧から導き出されるボイルシャルルの法則に従った傾きを有する低空気圧警報閾値直線を設定する閾値設定手段を備え、前記閾値設定手段は、イグニッションＯＦＦ後にタイヤの温度が周辺温度まで下がる期間を経過した後のイグニッションＯＮ後に最初に受信した情報信号に含まれるタイヤの温度から周辺温度を決定し、その決定した周辺温度を元に、前記低空気圧警報閾値直線を設定し直すことをその要旨としている。

上記タイヤ空気圧監視システムの受信機について、前記閾値設定手段は、前記イグニッションＯＮ後に各タイヤのセンサユニットからそれぞれ最初に受信した情報信号に含まれる個々のタイヤの温度のうち最低値を周辺温度と決定することとしてもよい。

この構成によれば、太陽光やエンジンの余熱等による影響を受けない情報信号を元に、低空気圧警報閾値直線を設定し直すことができる。

上記タイヤ空気圧監視システムの受信機について、前記閾値設定手段は、前記低空気圧警報閾値直線について、前記基準点よりも低い温度領域においては前記低空気圧警報閾値に設定することとしてもよい。

Claims (6)

1. 各タイヤに装着されるセンサユニットからタイヤの空気圧及びタイヤの温度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低空気圧警報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、
   タイヤの温度とタイヤの空気圧との関係において、そのタイヤの空気圧が前記低空気圧警報閾値であって、そのタイヤの温度が前記情報信号に含まれるタイヤの温度である基準点を設定し、その基準点を通過するとともに前記情報信号に含まれるタイヤの温度とタイヤの空気圧から導き出されるボイルシャルルの法則に従った傾きを有する低空気圧警報閾値直線を設定する閾値設定手段を備え、
   前記閾値設定手段は、停車から走行開始までの期間が一定期間に達したとき、走行開始後に受信した情報信号を元に、前記低空気圧警報閾値直線を設定し直す
   ことを特徴とするタイヤ空気圧監視システムの受信機。
2. 前記閾値設定手段は、前記走行開始後に受信した情報信号に含まれるタイヤの温度から周辺温度を決定し、その決定した周辺温度を元に、前記低空気圧警報閾値直線を設定し直す
   請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システムの受信機。
3. 前記閾値設定手段は、前記走行開始後に各タイヤのセンサユニットからそれぞれ受信した情報信号に含まれる個々のタイヤの温度のうち最低値を周辺温度と決定する
   請求項２に記載のタイヤ空気圧監視システムの受信機。
4. 前記閾値設定手段は、イグニッションＯＦＦからイグニッションＯＮまでの期間を停車から走行開始までの期間とし、当該期間が前記一定期間に達したか否かを判断する
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムの受信機。
5. 前記一定期間は、走行後に停車してからタイヤの温度が周辺温度まで下がる期間と規定される
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムの受信機。
6. 前記閾値設定手段は、前記低空気圧警報閾値直線について、前記基準点よりも低い温度領域においては前記低空気圧警報閾値に設定する
   請求項１〜５のいずれか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムの受信機。

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