JP2022110942A - タイヤ状態監視システム及びタイヤ状態監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ内部の圧力低下の判定精度を向上させることができる、タイヤ状態監視システム及びタイヤ状態監視方法を提供する。【解決手段】本発明に係るタイヤ状態監視システムは、取得装置と制御装置とを備える。取得装置は、タイヤ内部の圧力及び温度を繰り返し取得する。制御装置は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、第１の期間における比率の代表値を算出し、第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、代表値と比較して、タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定する。【選択図】図５

Description

本発明は、タイヤ状態監視システム及びタイヤ状態監視方法に関するものである。

従来から、タイヤに設置されたセンサで取得された情報に基づいて、タイヤの状態を監視するタイヤ状態監視システムが知られている。当該システムにおいて、タイヤ内部の温度を利用して、タイヤ内部の圧力低下の判定精度を向上させる技術が知られている。例えば、特許文献１には、タイヤ内部の温度ごとに設定された空気圧の閾値に基づいて、タイヤ内部の空気圧低下を検出するタイヤ空気圧監視システムが開示されている。

特開２０１０－２５４０１８号公報

しかしながら、従来の技術では、例えば、タイヤにおけるセンサの設置位置によっては、タイヤ内部の温度を正確に取得できないことがあり、その結果、タイヤ内部の温度を利用しても、タイヤ内部の圧力低下を適切に判定できない場合があった。

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、タイヤ内部の圧力低下の判定精度を向上させることができる、タイヤ状態監視システム及びタイヤ状態監視方法を提供することにある。

本発明に係るタイヤ状態監視システムは、取得装置と制御装置とを備える。前記取得装置は、タイヤ内部の圧力及び温度を繰り返し取得し、前記制御装置は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、前記第１の期間における比率の代表値を算出し、前記第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、前記代表値と比較して、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定する。
かかる構成によれば、制御装置は、取得装置がタイヤ内部の温度を正確に取得できない場合であっても、タイヤ内部の温度を利用したタイヤ内部の圧力低下の判定精度を向上させることができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値を、前記代表値とすることが好ましい。かかる構成によれば、取得装置によって取得された温度が実際のタイヤ内部の温度よりも低くなる場合において、タイヤ内部の温度を利用したタイヤ内部の圧力低下の判定精度を更に向上させることができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値から順に所定の範囲までの値に基づく統計値を、前記代表値とすることが好ましい。かかる構成によれば、取得装置によって取得された温度が実際のタイヤ内部の温度よりも低くなる場合において、タイヤ内部の温度を利用したタイヤ内部の圧力低下の判定精度が低下しにくい。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率の昇順で、最も小さい値を含まない所定の範囲の値に基づく統計値を、前記代表値とすることが好ましい。かかる構成によれば、取得装置によって取得された温度が実際のタイヤ内部の温度よりも低くなる場合において、タイヤ内部の温度を利用したタイヤ内部の圧力低下の判定精度が低下しにくい。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、最も低い温度における前記圧力と温度との比率を、前記代表値とすることが好ましい。かかる構成によれば、取得装置によって取得された温度が実際のタイヤ内部の温度よりも低くなる場合において、簡易な方法により、タイヤ内部の温度を利用したタイヤ内部の圧力低下の判定精度を低下しにくくすることができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力及び温度の数が所定数以上の場合に、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、制御装置が誤ってタイヤ内部の圧力が低下したと判定することを未然に防ぐことができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力及び温度の取得時刻の散らばり度合いが所定の閾値よりも大きい場合に、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、制御装置が誤ってタイヤ内部の圧力が低下したと判定することを未然に防ぐことができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度の取得時刻のうち、最も古い取得時刻と最も新しい取得時刻とに所定の時間差がある場合に、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、制御装置が誤ってタイヤ内部の圧力が低下したと判定することを簡易な方法で未然に防ぐことができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、前記温度が所定の温度を超えない前記比率に基づいて、前記代表値を算出することが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ内部の温度を利用したタイヤ内部の圧力低下の判定精度が低下しにくい。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記所定の温度は、摂氏８０度であることが好ましい。かかる構成によれば、一般的なタイヤにおいて、タイヤ内部の温度を利用したタイヤ内部の圧力低下の判定精度が低下しにくくなり、タイヤ状態監視システムの汎用性を向上させることができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記制御装置は、前記第２の期間において取得された前記圧力と温度との比率が、複数回、前記代表値に基づく範囲から外れた場合に、前記タイヤ内部の圧力が低下したと判定することが好ましい。かかる構成によれば、制御装置が誤ってタイヤ内部の圧力が低下したと判定しにくくなる。

本発明に係るタイヤ状態監視方法は、タイヤ内部の圧力及び温度を繰り返し取得することと、第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、前記第１の期間における比率の代表値を算出することと、前記第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、前記代表値と比較して、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定することと、を含む。
かかる構成によれば、タイヤ内部の温度を正確に取得できない場合であっても、タイヤ内部の温度を利用したタイヤ内部の圧力低下の判定精度を向上させることができる。

本発明によれば、タイヤ内部の圧力低下の判定精度を向上させることができる、タイヤ状態監視システム及びタイヤ状態監視方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システムを概略的に示す、概略図である。 図１に含まれる、取得装置の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。 取得装置の動作を示すフローチャートである。 図１に含まれる、制御装置の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。 制御装置の動作を示すフローチャートである。 第１の期間に取得されたタイヤ内部の温度及び圧力の散布図の一例である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。本実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。

（タイヤ状態監視システムの構成）
図１を参照して、本実施形態に係るタイヤ状態監視システム１の概要について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１を概略的に示す、概略図である。タイヤ状態監視システム１には、取得装置２と、制御装置３と、が含まれる。

タイヤ状態監視システム１は、車両４のタイヤ５の状態を監視するために用いられる。本実施形態では、タイヤ５の状態には、タイヤ５内部の圧力が含まれる。しかしながら、タイヤ５の状態には、タイヤ５内部の圧力に限られず、タイヤ５の温度、或いは、破損又は歪みの有無等が含まれてもよい。

車両４は、例えば、乗用車、トラック、バス、及び二輪車等の自動車である。ただし、車両４は、自動車に限られず、タイヤ５を有する任意の車両４であってもよい。

タイヤ５は、例えば、空気入りタイヤである。かかる場合、タイヤ５はホイール６のリム６Ａに装着され、規定内圧まで空気が充填される。ただし、タイヤ５には、空気に限られず、窒素等の気体、或いは液体又はゲル状物質等を含む、任意の流体が規定内圧まで充填されてもよい。

取得装置２は、タイヤ５内部の圧力及び温度を取得可能な位置に設置されている。本実施形態では、取得装置２は、車両４のホイール６のリム６Ａに設置されている。例えば、取得装置２は、タイヤ５がホイール６のリム６Ａに装着された際に、タイヤ５の内部空間に面するように、ベルト等により、ホイール６のリム６Ａのホイール径方向外側に固定される。本明細書において、ホイール径方向とは、ホイール６の回転軸と直交する方向と称する。そして、ホイール径方向に沿ってホイール６の回転軸に近い側を「ホイール径方向内側」と称し、ホイール径方向に沿ってホイール６の回転軸から遠い側を「ホイール径方向外側」と称する。

取得装置２は、タイヤ５内部の圧力及び温度を繰り返し取得し、無線により送信する。取得装置２は、複数の動作モードで動作してもよい。例えば、複数の動作モードには、車両４の走行中など、タイヤ５の状態に変化が生じやすい状況において、タイヤ５内部の圧力及び温度を繰り返し送信する通常モードと、車両４の停止中など、タイヤ５の状態に変化が生じにくい状況において、タイヤ５内部の圧力及び温度を通常モードよりも長い時間間隔で送信する省電力モードとが含まれる。取得装置２の動作モードを変更することで、取得装置２がタイヤ５内部の圧力及び温度を取得及び送信する時間間隔を変更することができる。

制御装置３は、車両４の車体４Ａに設置されている。制御装置３は、例えば、車両４のＥＣＵ（Electronic Control Unit）、カーナビゲーションシステム等の、車両４に設置された任意のコンピュータであってもよい。

制御装置３は、取得装置２から送信されたタイヤ５内部の圧力及び温度を受信し、受信したタイヤ５内部の圧力と温度との比率に基づいて、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定する。

具体的には、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かの判定において、タイヤ５内部の圧力と温度とがボイル・シャルルの関係式に従うことが利用される。ボイル・シャルルの関係式は、以下の式（１）で表わされる。
ＰＶ＝ｋＴ 式（１）
ここで、
Ｐ：絶対圧力（ゲージ圧力＋１００ｋＰａ）、
Ｖ：体積、
ｋ：定数、
Ｔ：絶対温度（摂氏温度＋２７３℃）
である。

ボイル・シャルルの関係式において、タイヤ５内部の流体の体積が一定であると仮定すると、タイヤ５内部の圧力と温度との比率が一定であるとみなすことができる。当該仮定の下、制御装置３は、タイヤ５内部の圧力と温度との比率に基づいて、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定する。

なお、図１に示される車両４における、取得装置２、制御装置３、タイヤ５、及びホイール６の位置及び数は一例であって、それらの用途等に応じて、それぞれ任意に定めることができる。例えば、車両４が備えるタイヤ５の数に応じて、複数の取得装置２がタイヤ状態監視システム１に含まれてもよい。

次に、タイヤ状態監視システム１の取得装置２及び制御装置３について、詳細に説明する。

（取得装置の構成）
図２を参照して、本実施形態に係る取得装置２の構成を説明する。図２は、取得装置２の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。図２に示されるように、取得装置２は、圧力センサ２１と、温度センサ２２と、通信部２３と、記憶部２４と、制御部２５と、を備える。圧力センサ２１、温度センサ２２、通信部２３、記憶部２４、及び制御部２５は、有線又は無線により互いに通信可能に接続されている。

圧力センサ２１は、タイヤ５内部の圧力を取得する。タイヤ５が空気入りタイヤである場合、圧力センサ２１は、タイヤ５の気室内の空気圧を取得する。

温度センサ２２は、タイヤ５内部の温度を取得する。タイヤ５が空気入りタイヤである場合、温度センサ２２は、タイヤ５の気室内の温度を取得する。

通信部２３は、１つ以上の無線通信モジュールを含む。無線通信モジュールは、例えば、無線ＬＡＮ（local area network）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信規格に対応した通信モジュールである。これにより、取得装置２は、通信部２３を介して、制御装置３等と無線通信することができる。通信部２３は、無線通信モジュールに加え、有線ＬＡＮ通信モジュール等の有線通信モジュールを含んでもよい。

記憶部２４は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等である。記憶部２４は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部２４は、取得装置２の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部２４は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、又は組み込みソフトウェア等を記憶してもよい。

制御部２５は、１つ以上のプロセッサを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用のプロセッサ等であってもよい。制御部２５は、プロセッサに限られず、１つ以上の専用回路を含んでもよい。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であってもよい。

制御部２５は、上述した、取得装置２の機能を実現させるために、圧力センサ２１、温度センサ２２、通信部２３、及び記憶部２４等の構成要素を制御する。更に、制御部２５は、取得装置２の機能として、処理を実施した時刻を取得し、或いは所定の時間間隔で処理を実施するために、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）又はタイマ等の計時機能を備えている。

図３を参照して、制御部２５により取得装置２の各機能を制御して実現される、取得装置２の動作について、説明する。図３は、取得装置２の動作を示すフローチャートである。本動作は、タイヤ状態監視方法における、取得装置２を用いて実現される方法に相当する。制御部２５は、例えば、取得装置２の電源がオンにされた場合、或いは制御装置３から本処理を開始する制御命令を受信した場合に、本処理を開始する。

ステップＳ１０１において、制御部２５は、タイヤ５内部の圧力及び温度を取得する。

具体的には、制御部２５は、圧力センサ２１により、タイヤ５内部の圧力を取得する。制御部２５は、温度センサ２２により、タイヤ５内部の温度を取得する。制御部２５は、取得したタイヤ５内部の圧力及び温度を、当該圧力及び温度の取得時刻と関連付けて記憶部２４に記憶させてもよい。

ステップＳ１０２において、制御部２５は、取得したタイヤ５内部の圧力及び温度を送信する。

具体的には、制御部２５は、通信部２３を制御して、取得したタイヤ５内部の圧力及び温度を含む取得データを送信する。取得データには、タイヤ５内部の圧力及び温度に加え、当該圧力及び温度の取得時刻が含まれていてもよい。

ステップＳ１０３において、制御部２５は、本処理を継続するか否かを判定する。

例えば、制御部２５は、取得装置２の電源がオフにされたか否か、或いは制御装置３から本処理を終了する制御命令を受信したか否かにより、本処理を継続するか否かを判定することができる。制御部２５は、本処理を継続すると判定した場合（ステップＳ１０３－Ｙｅｓ）、所定の時間間隔で、ステップＳ１０１から本処理を繰り返す。所定の時間間隔は、例えば、５分間隔又は１０分間隔とされる。所定の時間間隔は、上述した取得装置２の動作モードに応じて変更されてもよい。例えば、制御部２５は、制御装置３から受信した制御命令に基づいて取得装置２の動作モードを判定し、動作モードに応じた時間間隔で本処理を繰り返してもよい。

ただし、所定の時間間隔は、上述した例に限られず、任意に定められてもよい。例えば、所定の時間間隔は、詳細は後述するが、制御装置３において、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かの判定が行われる、判定サイクルに応じて定められてもよい。例えば、長期的なタイヤ５内部の圧力低下であるスローリークの判定において、判定サイクルは長くされ、それに応じて、所定の時間間隔も長くされてもよい。例えば、判定サイクルが１ヶ月の場合には、所定の時間間隔は、６時間間隔とされてもよい。これにより、取得装置２の消費電力は抑えられる一方で、各判定サイクルにおいて１００件以上の十分なサンプル数のデータを取得することができる。

制御部２５は、本処理を継続しないと判定した場合（ステップＳ１０３－Ｎｏ）、本処理を終了する。

（制御装置の構成）
図４を参照して、本実施形態に係る制御装置３の構成を説明する。図４は、制御装置３の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。図４に示されるように、制御装置３は、通信部３１と、報知部３２と、記憶部３３と、制御部３４と、を備える。通信部３１、報知部３２、記憶部３３、及び制御部３４は、有線又は無線により互いに通信可能に接続されている。

通信部３１は、１つ以上の無線通信モジュールを含む。無線通信モジュールは、例えば、無線ＬＡＮ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の通信規格に対応した通信モジュールである。これにより、制御装置３は、通信部３１を介して、取得装置２等と無線通信することができる。通信部３１は、無線通信モジュールに加え、有線ＬＡＮ通信モジュール等の有線通信モジュールを含んでよい。

報知部３２は、画像、音、又は振動等で情報を報知する。報知部３２は、例えばディスプレイ、スピーカ、又は振動子等を含んでもよい。

記憶部３３は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等である。記憶部３３は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部３３は、制御装置３の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部３３は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、又は組み込みソフトウェア等を記憶させてもよい。

制御部３４は、１つ以上のプロセッサを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ等の汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用のプロセッサ等であってもよい。制御部３４は、プロセッサに限られず、１つ以上の専用回路を含んでもよい。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣであってもよい。

制御部３４は、上述した、制御装置３の機能を実現させるために、通信部３１、報知部３２、及び記憶部３３等の構成要素を制御する。更に、制御部３４は、制御装置３の機能として、処理を実施した時刻を取得し、或いは所定の時間間隔で処理を実施するために、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）又はタイマ等の計時機能を備えている。

図５を参照して、制御部３４により制御装置３の各機能を制御して実現される、制御装置３の動作について、説明する。図５は、制御装置３の動作を示すフローチャートである。本動作は、タイヤ状態監視方法における、制御装置３を用いて実現される方法に相当する。

制御部３４は、本動作を所定の判定サイクルごとに繰り返すことで、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定する。本動作の説明では、制御部３４は、第１の期間（過去の判定サイクル）が終了した後、第１の期間よりも後の第２の期間（現在の判定サイクル）において、第１の期間で取得された情報を利用して、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定するものとして説明する。第１の期間及び第２の期間の長さは、例えば、１ヶ月とされる。また、第１の期間及び第２の期間は、互いに時間的に連続していてもよく、或いは時間的に離散していてもよい。

ステップＳ２０１において、制御部３４は、タイヤ５内部の圧力及び温度を受信する。

具体的には、制御部３４は、通信部３１を介して、タイヤ５内部の圧力及び温度を含む取得データを取得装置２から受信する。取得データに当該圧力及び温度の取得時刻が含まれる場合には、制御部３４は、圧力、温度、及び取得時刻を、第２の期間において取得された取得データの１つとして記憶部３３に記憶する。一方で、取得データに取得時刻が含まれない場合には、制御部３４は、当該取得データを受信した時刻を取得時刻として、圧力、温度、及び取得時刻を、第２の期間において取得された取得データの１つとして記憶部３３に記憶してもよい。

ステップＳ２０２において、制御部３４は、第１の期間に取得された、タイヤ５内部の圧力と温度との比率に基づいて、第１の期間における比率の代表値を算出する。

具体的には、制御部３４は、第１の期間に取得された複数の取得データに含まれる圧力と温度との比率を算出する。本実施形態では、圧力と温度との比率は、温度に対する圧力の比率であって、以下の式（２）で表わされる。
Ｒ_ＰＴ＝Ｐ／Ｔ 式（２）
ここで、
Ｒ_ＰＴ：圧力と温度との比率（温度に対する圧力の比率）、
Ｐ：絶対圧力（ゲージ圧力＋１００ｋＰａ）、
Ｔ：絶対温度（摂氏温度＋２７３℃）
である。

制御部３４は、算出された第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、第１の期間における比率の代表値を算出する。第１の期間に取得されたタイヤ５内部の温度及び圧力の散布図の一例を図６に示す。例えば、制御部３４は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値を、第１の期間における比率の代表値とする。温度に対する圧力の比率が最も小さい値は、Ｒ_ＰＴの最小値である。図６において、それぞれの取得データと原点とを結んだ直線のうち、傾きが最も小さくなる直線（Ｒ_ＰＴが最小になる直線）が示されている。この直線の傾きが第１の期間における比率の代表値とされる。このように代表値を算出することは、車両４の走行中に外気に触れて冷やされるホイール６のリム６Ａに取得装置２が設置された場合など、取得装置２の設置位置の影響により、取得装置２によって取得された温度が実際のタイヤ５内部の温度よりも低くなる状況において有効である。

ただし、第１の期間における比率の代表値を算出する方法は、上述した方法に限られない。例えば、制御部３４は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値から順に所定の範囲までの値に基づく統計値を、第１の期間における比率の代表値としてもよい。統計値は、統計的手法により算出される値であって、例えば、平均値、中央値、又は最頻値である。所定の範囲は、例えば、第１の期間における取得データの総数の１０％であってもよい。より好ましくは、所定の範囲は、第１の期間における取得データの総数の５％である。このように代表値を算出することによって、取得装置２によって取得された温度に極端な値が含まれる場合であっても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくくなる。

さらに、制御部３４は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率の昇順で、最も小さい値を含まない所定の範囲の値に基づく統計値を、第１の期間における比率の代表値としてもよい。最も小さい値を含まない所定の範囲は、例えば、温度に対する圧力の比率の昇順で取得データの総数の５％から２０％までの範囲であってもよい。具体的には、取得データの総数が１００件であった場合、温度に対する圧力の比率が小さいものから順に５番目から２０番目までの値を用いて、第１の期間における比率の代表値を算出する。より好ましくは、最も小さい値を含まない所定の範囲は、温度に対する圧力の比率の昇順で取得データの総数の５％から１０％までの範囲である。このように、代表値を算出する際に、最も小さい値を対象外とすることで、取得装置２によって取得された温度に極端な値が含まれる場合であっても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくくなる。

また、制御部３４は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、所定の条件を満たす比率のみを用いて、第１の期間における比率の代表値を算出してもよい。一例として、制御部３４は、第１の期間に取得されたタイヤ５内部の圧力と温度との比率のうち、温度が所定の温度を超えない比率に基づいて、第１の期間における比率の代表値を算出してもよい。これにより、温度センサ２２の誤動作などの理由により取得装置２によって取得された温度に異常値が含まれる場合であっても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくくなる。所定の温度は、想定されるタイヤ５の到達温度の上限値とされてもよい。所定の温度は、例えば、摂氏８０度である。これにより、車両４の走行中にタイヤ５内部の温度が摂氏８０度を超えない一般的なタイヤ５において、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくくなり、タイヤ状態監視システム１の汎用性を向上させることができる。一方で、レース用タイヤなど、タイヤ５内部の温度が摂氏８０度を超えることが想定される場合には、そのタイヤ５専用の所定の温度が設定されてもよい。

他の例として、制御部３４は、第１の期間に取得されたタイヤ５内部の圧力と温度との比率のうち、最も低い温度における圧力と温度との比率を、第１の期間における比率の代表値としてもよい。タイヤ５内部の温度が最も低くなる状態は、車両４が停止して時間が経過した状態など、タイヤ５内部の温度が外気と略等しい状態とみなすことができる。すなわち、タイヤ５内部の温度が最も低くなる状態は、取得装置２によって取得された温度が外気の影響を受けにくい状態とみなすことができる。これにより、取得装置２によって取得された温度が実際のタイヤ５内部の温度よりも低くなる場合において、簡易な方法により、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度を低下しにくくすることができる。

再び図５を参照して、ステップＳ２０３において、制御部３４は、第１の期間よりも後の第２の期間（現在の判定サイクル）に取得された、タイヤ５内部の圧力と温度との比率を、第１の期間における比率の代表値と比較して、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定する。

具体的には、制御部３４は、ステップＳ２０１において受信した、タイヤ５内部の圧力と温度との比率を算出する。制御部３４は、算出した比率を、第２の期間におけるタイヤ５内部の圧力と温度との比率の１つとして記憶部３３に記憶する。制御部３４は、算出した比率が、第１の期間における比率の代表値に基づいて設定される範囲から外れた場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したと判定する。本実施形態では、制御部３４は、取得した比率が、第１の期間における比率の代表値よりも低い場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したと判定する。

制御部３４は、第２の期間において取得されたタイヤ５内部の圧力と温度との比率が、複数回、第１の期間における比率の代表値に基づく範囲から外れた場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したと判定してもよい。これにより、制御部３４が誤ってタイヤ５内部の圧力が低下したと判定しにくくなる。

制御部３４は、所定の条件が満たされている場合にのみ、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定してもよい。例えば、制御部３４は、第１の期間に取得されたタイヤ５内部の圧力及び温度の数が所定数以上の場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定してもよい。所定数は、例えば、１００件である。これにより、制御部３４は、十分なサンプル数の取得データに基づかず算出された第１の期間における比率の代表値を用いることで、誤ってタイヤ５内部の圧力が低下したと判定することを未然に防ぐことができる。

或いは、制御部３４は、第１の期間に取得されたタイヤ５内部の圧力及び温度の取得時刻の散らばり度合いが所定の閾値よりも大きい場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定してもよい。これにより、制御部３４は、偏った取得データに基づいて算出された第１の期間における比率の代表値を用いることで、誤ってタイヤ５内部の圧力が低下したと判定することを未然に防ぐことができる。具体的には、制御部３４は、第１の期間に取得されたタイヤ５内部の圧力と温度の取得時刻のうち、最も古い取得時刻と最も新しい取得時刻とに所定の時間差がある場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定する。所定の時間差は、例えば、判定サイクルの長さの半分以上とされる。ただし、取得時刻の散らばり度合いは、上述の具体例に限られず、取得時刻の分散又は標準偏差などの統計的手法により算出される値とされてもよい。

ステップＳ２０３においてタイヤ５内部の圧力が低下したと判定された場合（ステップＳ２０３－Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４において、制御部３４は、報知部３２を介して、タイヤ５内部の圧力が低下した旨を報知する。例えば、制御部３４は、タイヤ５内部の圧力が低下した旨をディスプレイに表示させる。これにより、車両４の利用者は、タイヤ５の交換又は整備を行うことができる。

ステップＳ２０３においてタイヤ５内部の圧力が低下していないと判定された場合、或いは、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かの判定が行われなかった場合（ステップＳ２０３－Ｎｏ）、制御部３４は、ステップＳ２０５の処理を実行する。制御部３４は、報知部３２を介して、タイヤ５内部の圧力が低下していない旨を報知してもよい。

ステップＳ２０５において、制御部３４は、本処理を継続するか否かを判定する。

具体的には、制御部３４は、現在の時刻が現在の判定サイクルの終了時刻を経過したか否かに基づいて、本処理を継続するか否かを判定する。制御部３４は、現在の時刻が現在の判定サイクルの終了時刻を経過していない場合、本処理を継続すると判定し（ステップＳ２０５－Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。

一方で、制御部３４は、現在の時刻が現在の判定サイクルの終了時刻を経過した場合、本処理を終了すると判定し（ステップＳ２０５－Ｎｏ）、本処理を終了する。制御部３４は、本処理を終了した後、新たな判定サイクルで本処理を開始してもよい。

以上述べたように、本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１は、取得装置２と制御装置３とを備える。取得装置２は、タイヤ５内部の圧力及び温度を繰り返し取得し、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、第１の期間における比率の代表値を算出し、第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、代表値と比較して、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定する。かかる構成によれば、制御装置３は、タイヤ５又はホイール６における取得装置２の設置位置などの影響により、取得装置２がタイヤ５内部の温度を正確に取得できない場合であっても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値を、代表値とすることが好ましい。かかる構成によれば、取得装置２がホイール６のリム６Ａに設置された場合など、取得装置２の設置位置の影響により、取得装置２によって取得された温度が実際のタイヤ５内部の温度よりも低くなる場合において、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度を更に向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値から順に所定の範囲までの値に基づく統計値を、代表値とすることが好ましい。かかる構成によれば、取得装置２によって取得された温度が実際のタイヤ５内部の温度よりも低くなる場合において、取得装置２によって取得された温度に極端な値が含まれたとしても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくい。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率の昇順で、最も小さい値を含まない所定の範囲の値に基づく統計値を、代表値とすることが好ましい。かかる構成によれば、取得装置２によって取得された温度が実際のタイヤ５内部の温度よりも低くなる場合において、取得装置２によって取得された温度に極端な値が含まれたとしても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくい。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、最も低い温度における圧力と温度との比率を、代表値とするとすることが好ましい。かかる構成によれば、取得装置２によって取得された温度が実際のタイヤ５内部の温度よりも低くなる場合において、簡易な方法により、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度を低下しにくくすることができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力及び温度の数が所定数以上の場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、制御装置３は、十分なサンプル数の取得データに基づかず算出された第１の期間における比率の代表値を用いることで、誤ってタイヤ５内部の圧力が低下したと判定することを未然に防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力及び温度の取得時刻の散らばり度合いが所定の閾値よりも大きい場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、制御装置３は、偏った取得データに基づいて算出された第１の期間における比率の代表値を用いることで、誤ってタイヤ５内部の圧力が低下したと判定することを未然に防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度の取得時刻のうち、最も古い取得時刻と最も新しい取得時刻とに所定の時間差がある場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、制御装置３は、タイヤ５内部の圧力低下の判断に、偏った取得データに基づいて算出された第１の期間における比率の代表値を用いることを、簡易な方法で未然に防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度が所定の温度を超えない比率に基づいて、代表値を算出することが好ましい。かかる構成によれば、取得装置２によって取得された温度に異常値が含まれる場合であっても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくい。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、所定の温度は、摂氏８０度であることが好ましい。かかる構成によれば、車両４の走行中にタイヤ５内部の温度が摂氏８０度を超えない一般的なタイヤ５において、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくくなり、タイヤ状態監視システム１の汎用性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第２の期間において取得された圧力と温度との比率が、複数回、代表値に基づく範囲から外れた場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したと判定することが好ましい。かかる構成によれば、制御装置３が誤ってタイヤ５内部の圧力が低下したと判定しにくくなる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視方法は、タイヤ５内部の圧力及び温度を繰り返し取得することと、第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、第１の期間における比率の代表値を算出することと、第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、代表値と比較して、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定することと、を含む。かかる構成によれば、タイヤ５内部の温度を正確に取得できない場合であっても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度を向上させることができる。

本発明を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本発明に基づき種々の変形及び修正を行うことが可能であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各実施形態又は各実施例に含まれる構成又は機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能である。また、各実施形態に含まれる構成又は機能等は、他の実施形態又は他の実施例に組み合わせて用いることができ、複数の構成又は機能等を１つに組み合わせたり、分割したり、或いは一部を省略したりすることが可能である。

例えば、上述した実施形態において、取得装置２の機能又は制御装置３の機能として説明された機能又は処理の全部又は一部は、プログラムにより実現され得る。プログラムは、コンピュータで読取り可能な非一時的記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読取り可能な非一時的記録媒体は、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、又は半導体メモリである。プログラムの流通は、例えば、プログラムを記録したＤＶＤ（digital versatile disc）又はＣＤ－ＲＯＭ（compact disc read only memory）などの可搬型記録媒体を販売、譲渡、又は貸与することにより行われる。或いは、プログラムを所定のサーバのストレージに格納しておき、所定のサーバから他のコンピュータにプログラムを転送することにより、プログラムを流通させることができる。プログラムはプログラムプロダクトとして提供されてもよい。

取得装置２又は制御装置３のプロセッサは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラム又は所定のサーバから転送されたプログラムを、一旦、メモリに格納する。そして、プロセッサは、メモリに格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。プログラムには、プロセッサによる処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるものが含まれる。例えば、プロセッサに対する直接の指令ではないがプロセッサの処理を規定する性質を有するデータは、「プログラムに準ずるもの」に該当する。

或いは、上述した実施形態において、制御装置３の機能又は処理として説明された機能又は処理の全部又は一部が、取得装置２の機能又は処理として実現されてもよい。かかる場合、実施形態に係る制御装置３の機能又は処理を記述したプログラムを、取得装置２が備えるメモリ等に記憶させ、取得装置２のプロセッサ等によって当該プログラムを読み出して実行させてもよい。同様に、取得装置２の機能又は処理として説明された機能又は処理の全部又は一部が、制御装置３の機能又は処理として実現されてもよい。

上述した実施形態において、取得装置２が車両４のホイール６のリム６Ａに設置されるものとして説明したが、これに限られない。例えば、取得装置２は、車両４のタイヤ５の内部、或いはタイヤ５のバルブなど、タイヤ５又はホイール６の任意の位置に設置されてもよい。

上述した実施形態において、制御装置３が車両４の車体４Ａに設置されるものとして説明したが、これに限られない。例えば、制御装置３は、取得装置２と同様に、車両４のタイヤ５又はホイール６に設置されてもよい。或いは、制御装置３は、車両４の外部に設置され、ＳａａＳ（Software as a Service）等のサービスとして制御装置３の機能又は処理を利用者に提供してもよい。かかる場合、制御装置３は、報知部３２を介して、タイヤ５内部の圧力が低下した旨を報知する代わりに、通信部３１を介して、利用者が所有するスマートフォン等のコンピュータと通信を行い、当該コンピュータにてタイヤ５内部の圧力が低下した旨を報知してもよい。

上述した実施形態において、圧力と温度との比率は、温度に対する圧力の比率であるものとして説明したが、これに限られない。圧力と温度との比率は、圧力に対する温度の比率とされ、以下の式（３）で表わされてもよい。
Ｒ_ＴＰ＝Ｔ／Ｐ 式（３）
ここで、
Ｒ_ＴＰ：圧力と温度との比率（圧力に対する温度の比率）、
Ｐ：絶対圧力（ゲージ圧力＋１００ｋＰａ）、
Ｔ：絶対温度（摂氏温度＋２７３℃）
である。
かかる場合、上述した実施形態における、温度に対する圧力の比率が最も小さい値は、Ｒ_ＴＰの最大値である。例えば、制御装置３の制御部３４は、第２の期間に取得された圧力と温度との比率Ｒ_ＴＰが、第１の期間における比率Ｒ_ＴＰの代表値よりも高い場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したと判定してもよい。

１：タイヤ状態監視システム、 ２：取得装置、 ２１：圧力センサ、 ２２：温度センサ、 ２３：通信部、 ２４：記憶部、 ２５：制御部、 ３：制御装置、 ３１：通信部、 ３２：報知部、 ３３：記憶部、 ３４：制御部、 ４：車両、 ４Ａ：車体、 ５：タイヤ、 ６：ホイール、 ６Ａ：リム

Claims (12)

1. 取得装置と制御装置とを備える、タイヤ状態監視システムであって、
   前記取得装置は、タイヤ内部の圧力及び温度を繰り返し取得し、
   前記制御装置は、
   第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、前記第１の期間における比率の代表値を算出し、
   前記第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、前記代表値と比較して、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定する、タイヤ状態監視システム。
2. 前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値を、前記代表値とする、請求項１に記載のタイヤ状態監視システム。
3. 前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値から順に所定の範囲までの値に基づく統計値を、前記代表値とする、請求項１に記載のタイヤ状態監視システム。
4. 前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率の昇順で、最も小さい値を含まない所定の範囲の値に基づく統計値を、前記代表値とする、請求項１に記載のタイヤ状態監視システム。
5. 前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、最も低い温度における前記圧力と温度との比率を、前記代表値とする、請求項１に記載のタイヤ状態監視システム。
6. 前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力及び温度の数が所定数以上の場合に、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定する、請求項１から５のいずれか一項に記載のタイヤ状態監視システム。
7. 前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力及び温度の取得時刻の散らばり度合いが所定の閾値よりも大きい場合に、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定する、請求項１から６のいずれか一項に記載のタイヤ状態監視システム。
8. 前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度の取得時刻のうち、最も古い取得時刻と最も新しい取得時刻とに所定の時間差がある場合に、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定する、請求項７に記載のタイヤ状態監視システム。
9. 前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、前記温度が所定の温度を超えない前記比率に基づいて、前記代表値を算出する、請求項１から８のいずれか一項に記載のタイヤ状態監視システム。
10. 前記所定の温度は、摂氏８０度である、請求項９に記載のタイヤ状態監視システム。
11. 前記制御装置は、前記第２の期間において取得された前記圧力と温度との比率が、複数回、前記代表値に基づく範囲から外れた場合に、前記タイヤ内部の圧力が低下したと判定する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のタイヤ状態監視システム。
12. タイヤ状態監視方法であって、
    タイヤ内部の圧力及び温度を繰り返し取得することと、
    第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、前記第１の期間における比率の代表値を算出することと、
    前記第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、前記代表値と比較して、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定することと、を含む、タイヤ状態監視方法。
    

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