JP2881985B2 - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、タイヤの空気圧を検知するタイヤ空気圧検
出装置に関するものである。

「従来の技術」 車両に搭載されるタイヤ空気圧検出装置は、タイヤ内
の空気圧の低下を検出し運転者に報知することにより、
高速走行時の危険を回避したり、タイヤの空気圧を正常
にして燃費の向上を図るためのものである。通常車両は
４輪で走行するため、少なくとも４個のタイヤ空気圧検
出手段を備えている。そして、４個のタイヤ空気圧検出
手段が同時に故障しないという前提のもとに、タイヤ空
気圧検出信号を出力しているタイヤ空気圧検出手段が有
る場合には、タイヤ空気圧検出信号を出力しない残りの
タイヤ空気圧検出手段を故障と判定するようにしたタイ
ヤ低圧警報装置が、特開昭55-72409号公報に開示されて
いる。このような場合、その故障判定結果をパワーオフ
時にバックアップ電源によりメモリに記憶しておき、修
理のため次のパワーオン時に即時に故障状態を報知可能
としたいというニーズがある。このニーズに応えた場合
は、故障修理後記憶状態を正常にリセットする必要があ
る。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、人為的にリセットする場合には、リセ
ットスイッチや新たに部品等を追加する必要がある。こ
のため、故障したタイヤ空気圧検出手段が再びタイヤ空
気圧検出信号を出力するようになったときには、無条件
で該検出手段が正常に復帰したものと判定するようにす
ることが考えられるが、ノイズにより正常でないのに不
用意に故障状態の記憶をリセットする場合があって、安
全確保の点で万全でないという問題点がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、一旦故
障と判定されたタイヤ空気圧検出手段が再び正常に復帰
したとき人為的なリセット操作を必要とせず、かつノイ
ズ等により故障状態の記憶がリセットされることのない
タイヤ空気圧検出装置を提供することを目的とするもの
である。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するための具体的手段として、第１図
に示すように車輪の回転に同期してタイヤ空気圧検出信
号を出力するタイヤ空気圧検出手段を各車輪毎に備えた
タイヤ空気圧検出装置において、 前記タイヤ空気圧検出信号の出力を継続しているタイ
ヤ空気圧検出手段と前記タイヤ空気圧検出信号の出力を
停止したタイヤ空気圧検出手段があるときに、その出力
を停止したタイヤ空気圧検出手段を故障と判定する故障
判定手段と、 前記各タイヤ空気圧検出信号に基づいてその周期若し
くは車輪速を演算する演算手段と、 前記故障と判定されたタイヤ空気圧検出手段からのタ
イヤ空気圧検出信号に基づいて演算された周期若しくは
車輪速と、故障と判定されていないタイヤ空気圧検出手
段からのタイヤ空気圧検出信号に基づいて演算された周
期若しくは車輪速との差が所定の値以内になった時、前
記故障と判定されたタイヤ空気圧検出手段が正常に復帰
したと判定する復帰判定手段とを備えたことを特徴とす
るタイヤ空気圧検出装置が提供される。

「作用」 上記タイヤ空気圧検出装置の作用は、以下の通りであ
る。

故障判定手段により故障と判定されたタイヤ空気圧検
出手段からの出力を含んだタイヤ空気圧検出信号に基づ
いて、演算手段が信号周期若しくは車輪速を演算する。
そして、故障と判定されたタイヤ空気圧検出手段からの
タイヤ空気圧検出信号に基づいて演算された周期若しく
は車輪速と、故障と判定されていないタイヤ空気圧検出
手段からのタイヤ空気圧検出信号に基づいて演算された
周期若しくは車輪速との差が所定の値以内になった時、
復帰判定手段は故障と判定されたタイヤ空気圧検出手段
が正常に復帰したものと判定する。

「実施例」 本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第２図は本発明を適用したタイヤ空気圧検出装置の概
略ブロック図である。タイヤ空気圧検出手段1a〜1dは、
各リセットの空気圧が正常であるか否かを検出する。２
はコントローラであって、タイヤ空気圧検出手段1a〜1d
が出力するタイヤ空気圧検出信号を入力して波形整形す
る波形整形回路3a〜3d,図示しないRAM,ROM及び入出力イ
ンターフェイス等からなるCPU4及びランプ駆動回路５か
ら構成される。波形整形回路3a〜3dの出力は、CPU4の割
込要求端子に接続されている。該割込要求端子は、例え
ばモトローラ社製CPUMC6801のICI端子のように、入力信
号の立上がり若しくは立下がりエッジを検出し、その発
生時刻をCPU内部のフリーランニングタイマ値を利用し
て捕捉し、同時にプログラムに割込を発生する機能を持
つ。さらに、CPU4は所定のプログラムの処理により実現
されるタイヤの空気圧判定手段6a〜6d,車輪速演算手段6
a′〜6d′、故障判定手段７、復帰判定手段８及びラン
プ制御手段９を有する。車輪速演算手段6a′〜6d′の出
力は、故障判定手段７と復帰判定手段８へ入力される。
故障判定手段７は、タイヤ空気圧検出手段1a〜1dの故障
を判定する。復帰判定手段８は、故障と判定されたタイ
ヤ空気圧検出手段1a〜1dの機能が正常に復帰したことを
判定する。空気圧判定手段6a〜6dの出力と故障判定手段
７の出力を入力するランプ制御手段９は、各出力に基づ
いてCPU4の各出力ポートに１又は０を出力し、ランプ10
a〜10dの点灯，消灯を制御してタイヤの空気圧の低下や
タイヤ空気圧検出手段1a〜1dの故障等を運転者に警告表
示するものである。

第３図〜第８図は、前記タイヤ空気圧検出手段1a〜1d
の配設位置及び具体的構成の１例を示したものである。
タイヤ空気圧検出手段1a〜1dは、同一構成であるのでタ
イヤ空気圧検出手段1aについて以下に説明する。第３図
において、11はタイヤであり、リム13はホールナット15
により車輪軸17に固定されている。ブレーキドラム19は
プレート21に溶接され、プレート21は図示しないボルト
により車輪軸17に固定されている。

ベアリング23の内輪と車輪軸17はナット25により固定
されている。ベアリングハウジング27とカバープレート
29は、図示しないボルトによりベアリング23の外輪とと
もにハブ31に固定されている。ショックアブソーバ33の
下端はボルト35によりハブ31に固定され、ショックアブ
ソーバ33の図示しない上端は車体側に固定されている。
サスペンションアーム37の一端は、ボルト38によって該
ボルト38を中心として回動可能にハブ31に支持され、サ
スペンションアーム37の図示しない他の一端は車体側に
支持されている。

タイヤ空気圧検出手段1aは、固定手段40によってタイ
ヤ内部に固定される圧力検知部39と該圧力検知部39に対
応してカバープレート29上に配設されたタイヤ空気圧検
出センサ（以下単にセンサという）41とからなる。圧力
検知部39の詳細は後述する。センサ41は後述する第１及
び第２の磁石の往復動による磁極の向きの変化を検出し
て電気信号に変換し、ワイヤハーネス43を介して前記コ
ントローラ２へ送出する。この第３図においては、タイ
ヤ11,リム13,ホイールナット15,車輪軸17,ブレーキドラ
ム19,プレート21,ナット25,圧力検知部39,ベアリング23
の内輪は車両走行中に回動するが、その他の部分は車体
側に支持されて回動しない。

第４図は圧力検知部39の詳細な断面図である。101は
アルミニウム等の非磁性金属よりなる円筒状のハウジン
グであり、両端部103、及び105は直角にめられてい
る。107と109はステンレスまたはアルミニウムよりなる
ベースであり各々ハウジング101の両端に設けられ、気
密を保つためにＯリング111,113及び銅又はアルミニウ
ム製ガスケット115及び117によって２段にシールしてあ
る。ベース107の端部には、空気圧緩和手段119が設けら
れている。この空気圧緩和手段119は、焼結金属よりな
るフィルターで構成されており、タイヤの空気圧が急激
に変動しても、ベース107の内部121の空気圧が急激に変
動するのを防止している。123はチェック弁であり、そ
の一端はベース内部から吐出し、その他端には円形状の
つば部125を介してコイルスプリング127によって付勢さ
れている。このコイルスプリング127は常に空気圧緩和
手段119とチェック弁123を押し合う方向に付勢してい
る。129はチェック弁123の面取り部であり、この面取り
部129によってベース107の連通孔131を形成し、この連
通孔131を介して空気がベースを出入りするようにな
る。チェック弁123の先端部124は面取りが施してあっ
て、例えばベローズである変位手段135と接触してお
り、チェック弁123を第４図の右方向に付勢するのは変
位手段135であり、チェック弁123を第４図の左方向に付
勢するのはコイルスプリング127である。

ゴム製のグロメット133はチェック弁123に設けられ、
タイヤの空気圧が異常に上昇して基準値を越えると、変
位手段135が第４図の左方向に移動するため、コイルス
プリング127の付勢力によってチェック弁123と共にグロ
メット133も左方向へ移動して連通孔131を塞いでタイヤ
内部の空気が連通孔131を通らないようにする。このコ
イルスプリング127,チェック弁123,グロメット133によ
って遮断手段が構成されている。変位手段135はニッケ
ル等の金属製のベローズであり、袋状となっていて、そ
の端部135aはベース107に接着等の気密可能な固定手段
で固定されていて、この変位手段135によって、連通孔1
31を介して侵入してくるタイヤ内部の空気と後述する圧
力室163内の気体との気密を保っている。137は変位手段
135とシャフト139を連動させるための連結部材であり、
その詳細な形状を第５図（ａ）および第５図（ｂ）に示
す。この連結部材137はステンレス等の非磁性金属製で
あって、円柱にふたをかぶせたような形状をしており、
切欠部137aと、円柱内部に凸部137bを有している。ここ
で、第５図（ａ）は、連結部材137を切欠部137aの方か
ら見た斜視図であり、第５図（ｂ）は、その逆方向から
見た斜視図である。

第４図からわかるように、変位手段135は連結部材137
の凸部137bと接着等の固定手段で固定されている。

樹脂モールド151はシャフト139に樹脂をモールドして
形成されたものであり、ステンレス製の綱球153と155を
挿入するための溝部151a,151bを有している。157は第１
の磁石、159は第２の磁石であり、リング上の永久磁石
を樹脂モールド151によってシャフト139に固定させたも
のである。ここで、第１の磁石157と第２の磁石159との
磁極の向きは相互に異なっており、例えば第４図に示す
ように磁気増幅手段161に対向する極は第１の永久磁石1
57がＮ極で、第２の磁石159がＳ極となっている。磁気
増幅手段161は、大小２つの円柱を２つ重ねた形状をし
ており、材質は鉄である。小径部161aは第１の磁石15
7、又は第２の磁石159と対向しており、一方、大径部16
1bは検出手段31と対向するように設けられる。尚、この
磁気増幅手段161は、この形状に限られず、第１、又は
第２の磁石157、159と対向する面積が小さく、センサ41
と対向する面積が大きい形状であればよく、これによっ
て、第１又は第２の磁石の磁気を増幅することができ
る。圧力室163は、ハウジング101とベース109と変位手
段135によって形成された密閉空間であり、タイヤ空気
圧低下の判定圧力と、正常時圧力の中心値となる圧力
（本実施例の場合1.7kgf/cm²Ｇ）の空気又は不活性ガス
が封入されている。磁性体165と167は、第１の磁石15
7、及び第２の磁石159の端面から所定の距離を有してハ
ウジング101内に設けられたステータであり、材料は磁
性材料であればなんでもよいが、本実施例においては鉄
を用いている。

第６図には、ステンレス製の板ばね141の斜視図を示
す。第６図から分るように、板ばね141の中心には穴部1
43が設けられており、この穴部143にシャフト139の先端
139aが摺動可能に挿入され、第４図に示すように、板ば
ね141はたわんだ状態となる。

第７図は、シャフト139、およびシャフト139に樹脂モ
ールド151によって固定された第１の磁石157と第２の磁
石159等を示した斜視図である。この第７図において、
溝部151aと151bは各々３から４箇所ずつ設けてあり、シ
ャフト139の先端139aの付近には樹脂モールドによりス
トッパ部151cが形成されている。このストッパ部151c
は、組み付け時に切欠部137aに挿入させた後、シャフト
139を90°回転させることによって、連結部材137からシ
ャフト139が抜けるのを防止している。

第４図において、円筒145はアルミニウムより成り、
組み付け性を向上させるためのものである。すなわち、
組み付け時には、ハウジング101に磁性体167を組み込ん
だ後、円筒145内に組み付けられた連結部材137,変位手
段135,チェック弁123,ベース107,Oリング111等を円筒14
5といっしょにハウジング101に第４図における右側から
挿入し、その後、第４図における左側から第７図に示す
シャフト等を挿入して、連結部材137とストッパ部151c
をかみあわせる。

次に、前記センサ41の詳細な構成を第８図に示す。こ
の第８図において、61はアルミ合金等の非磁性金属製ケ
ース、63は磁性材コアであり、磁性材として鉄や励磁さ
れていないフェライトを用いる。コイル65は、絶縁被覆
された導電線で樹脂ボビン67を介して磁性材63に巻付け
てあり、導電線の両端は金具め69により２本のワイヤ
ハーネス43とともにめられていて、各々がワイヤハー
ネスと電気的に接続されている。センサ41は、以上の構
成とすることによって、外部の磁気の変化を検出して電
気信号に変換することができる。

又、導電線の両端は、樹脂ボビンに固定された金属製
端子により２本のワイヤハーネス43とともに、半田付等
の接続手段により電気的に接続してもよい。

次に、上記構成としたタイヤ空気圧検出手段1aの作動
を説明する。タイヤの空気圧が正常な場合（例えば1.8k
gf/cm²Ｇの場合）には、第４図に示すように、シャフト
139が第４図において左の方へ移動して、第１の磁石157
と磁性体165が吸着した状態となっている。この状態に
おいては、磁気増幅手段161は第２の磁石159のＳ極と対
向しているため、センサ41が検出する磁極はＳ極であ
る。

次に、タイヤの空気圧が低下してきてタイヤ空気圧低
下の判定圧力（本実施例の場合1.6kgf/cm²Ｇ）以下にな
ると、圧力室163のガスの圧力と連通孔131を介して変位
手段135に作用するタイヤの空気圧との差圧による変位
手段135の推力が第１の磁石157と磁性体165が吸着し合
う力を上回り、第１の磁石157と磁性体165は離れる。第
１の磁石157と磁性体165が離れると、変位手段135のス
プリング力、圧力室163内の圧力とタイヤの空気圧との
差力によって、変位手段135は第４図において右方向へ
急速に移動する。この変位手段135の右方向への急速な
移動に伴ってシャフト139も連動して右側へ移動し、第
２の磁石159は磁性体167と吸着しあうこととなる。この
状態においては、磁気増幅手段161は第１の磁石のＮ極
と対向した状態となり、センサ41が検出する磁極はＮ極
に変わることとなる。この磁極の変化を検出することに
よって、空気圧判定手段5aがタイヤの空気圧の低下を判
定する。即ち、タイヤの空気圧が正常な場合は、センサ
41は車輪の１回転毎に第９図（ａ）に示すタイヤ空気圧
検出信号を出力する。同図（ｂ）は該出力を波形整形回
路で整形した波形を示す。また、タイヤ空気圧が低下し
た場合は、センサ41が検出する磁極はＳ極からＮ極に変
わるため、第９図（ｃ）及び（ｄ）に示すように、前記
正常時の場合の出力波形を反転した波形がタイヤ空気圧
検出信号として出力される。尚、図中ΔＴ_Ｓは車輪が１
回転に要した時間、ΔＴ_Ｈは出力波形がHighレベルであ
った時間、ΔＴ_Ｌは出力波形がLowレベルであった時間
である。

空気圧緩和手段119は、車両がデコボコの道を走った
時等に発生するタイヤの空気圧の脈動、すなわち、タイ
ヤの空気圧が急激に変動した場合に、このタイヤの空気
圧の急激な変動が直接変位手段135に伝わらないように
したものである。これによって、車両がデコボコの道を
走った時等でも、誤判定、すなわち、タイヤの空気圧が
正常である状態において空気圧の低下と判定したり、タ
イヤの空気圧が低下した状態においてタイヤの空気圧が
正常であるとの判定を行なうことはない。

次に、遮蔽手段をなすチェック弁123,コイルスプリン
グ127,グロメット133の作用について説明する。タイヤ
の空気圧が正常である場合またはタイヤ空気圧低下の判
定圧力以下に低下した場合であっても、通常、コイルス
プリング127が空気圧緩和手段119とチェック弁123を押
し合ってチェック弁123の先端部124を変位手段135に押
しつけた状態で、グロメット133は連通孔131と離れた状
態であるため、タイヤ内部の空気圧は連通孔131を介し
て変位手段135に作用する。ここで、タイヤの空気を補
充する際などに誤って空気を入れすぎ、その結果タイヤ
の空気圧が例えば10気圧になった場合、遮蔽手段がなけ
れば、タイヤの空気圧は変位手段135に直接作用し、こ
の結果変位手段135が損傷したり、バネ部材としての復
元力が低下する等といった問題を生ずるが、本実施例に
おいてはタイヤ内の空気圧が例えば10気圧など高圧にな
ると、第４図においてシャフト139は左方向へ移動して
磁性体165と第１の磁石157が吸着し合い、シャフトはそ
れ以上左方向へは移動できないが、変位手段135は左方
向へ移動し、連結部材137は板ばね141を更にたわませな
がら左方向へ移動する結果、チェック弁123も左方向へ
移動するが、チェック弁123は、グロメット133が連通孔
131をふさぐ位置に来るとそれ以上は左方向へ移動せ
ず、グロメット133をベース107に密着させて連通孔131
を塞いで、タイヤの空気圧が変位手段135に作用しない
ようにするため、上述のような問題は生じない。

上記において、タイヤの空気圧が低下して第２の磁石
159が磁性体167と吸着した状態となって、空気圧判定手
段6aにより空気圧が低下したと判定された後で、運転者
がタイヤの空気を補充すると、空気圧緩和手段119及び
連通孔131を介してタイヤの内部の空気圧が変位手段135
に作用して、タイヤの空気圧が1.8kgf/cm²Ｇ以上になる
と、変位手段135の付勢力と第２の磁石159と磁性体167
の吸引力の和よりも、タイヤの空気圧と圧力室163との
差圧が大きくなるため、第２の磁石159と磁性体167は引
き離されてシャフト139は変位手段135とともに第４図に
おいて左の方向へ移動し、第１の磁石157と磁性体165と
を吸着させ、タイヤの空気圧が正常な状態における初期
の状態に復帰することができる。本実施例においては、
変位手段135は、タイヤの空気圧が1.7kgf/cm²Ｇの場
合、すなわち、タイヤの空気圧と圧力室163の圧力が等
しい場合にバネの付勢量が０となるように設定されてい
る。

ここで、第１または第２の磁石と磁性体との吸引力を
ｇ、連結部材137のストロークをxmm、変位手段135の推
力をｆ、連続部材137の推力をＦとして、タイヤの空気
圧が1.8kgf/cm²Ｇの場合とタイヤの空気圧が1.6kgf/cm²
Ｇの場合の各々の関係を第10図及び第11図に示す。

上記した本実施例のタイヤ空気圧検出装置の作動は、
CPU4における所定の処理プログラムの実行により実現さ
れるものであるので、その処理について、第12図〜第17
図に示すフローチャート及び第18図のタイミングチャー
トを参照して説明する。

CPU4は、電源がONされると第12図に示すメインルーチ
ンを実行する。ステップ111ではCPU4内の各種レジスタ
や割込条件、周辺回路やメモリ内容等の初期化を行う。
続いてステップ112〜114までのループを繰り返し実行す
る。ステップ112では故障判定処理を行い、続いてステ
ップ113で復帰判定処理を行って、ステップ114へ進み各
判定処理の結果を出力する処理が行われる。ステップ11
2〜114の処理内容は後述する。

ここで、右前輪に取り付けたセンサ41から第18図
（ａ）に示すタイヤ空気圧検出信号が出力され、波形整
形処理回路3aを経て同図（ｃ）に示すように波形整形さ
れてCPU4へ入力されるとし、他の３車輪にそれぞれ取り
付けたセンサ41のいずれか１つから同図（ｂ）に示すタ
イヤ空気圧検出信号が出力され、同図（ｄ）に示すよう
に波形整形されてCPU4へ入力されるものとする。勿論、
残りの２つの車輪のセンサ41からも同様なタイヤ空気圧
検出信号が出力されているが、説明を簡単にするため、
第18図のタイミングチャートではこれらの出力について
は省略してある。

上記波形整形出力（第18図（ｄ））に基づいて、CPU4
が実行する各種割込み処理について以下に説明する。

CPU4に第18図で示す時刻t₅において、同図（ｄ）のよ
うな波形の立上がりが入力されると、第13図のフローチ
ャートに示す立上り割込みが発生する。

立上り割込み処理は、まずステップ121で波形の立上
り時刻t₅をタイマカウンタの値から読み取る。次にステ
ップ122へ進み、メモリ内に記憶しているtnの値をt₅か
ら減算し、波形がLowレベルであった時間を算出してΔ
Ｔ_Ｌと名付けたメモリ内に格納する。（ここでtnには、
t₅の以前に波形の立下りが発生した時刻t₂が格納されて
いる。）次にステップ123にて今回の時刻t₅をtnに格納
する。次にステップ124にて、CPU4の対応するピンの割
込発生条件を波形の立下りにセットし直してこの立上り
割込処理を終了しメインルーチンへ戻る。

次に時刻t₆において同じ車輪に対応するCPU4のピンに
波形の立下りが入力され、第14図のフローチャートに示
す立下り割込みが発生する。

立下り割込み処理はステップ131で波形の立下り時刻t
₆をタイマカウンタの値から読み取る。次にステップ132
へ進み、t₆からtnの値を減算し、波形がHighレベルであ
った時間を算出しΔＴ_Ｈと名付けたメモリ内に格納す
る。（前述したように、この時点ではtn＝t₅でありΔＴ
_Ｈ＝t₆−t₅となる。）続いてステップ133で今回の時刻t
₆をtnに格納する。次にステップ134にて、車輪速の演算
を行なって現在この車輪が何km/hで回転しているかを演
算しRAM上のＶへ格納する。車輪速の演算は、前記立上
り割込み処理のステップ122で計算されたΔＴ_Ｌと立下
り割込み処理のステップ132で計算されたΔＴ_Ｈとを加
算したΔＴ_Ｓ（＝ΔＴ_Ｌ＋ΔＴ_Ｈ）により求める。セン
サ41のタイヤ空気圧検出信号が車輪即ちタイヤ11の１回
転毎に１回入力されるので、ΔＴ_Ｓがタイヤ11の１回転
に要した時間即ちΔＴ_Ｓがタイヤ空気圧検出信号の出力
周期となる。タイヤ11の直径か外周長がわかっていれば
前記ΔＴ_Ｓに基づいて車輪の速度が演算できる。前記ス
テップ134は車輪速の演算手段6a′〜6d′を構成する。
次にステップ135において、タイヤの空気圧の判定を行
なう。空気圧が所定の値以上の時にはセンサ41の出力波
形は前記第９図（ａ）に示すようになり、波形整形後の
波形は同図（ｂ）に示すように となっている。一方、空気圧が所定の値以下の時にはセ
ンサ41の出力波形は同図（ｃ）に示すようになり、波形
整形後の波形は同図（ｄ）に示すように となる。したがって、タイヤの空気圧の判定は前記ステ
ップ122で求めたΔＴ_Ｌと前記ステップ132で求めたΔＴ
_Ｈとを比較し、ΔＴ_Ｌ＞ΔＴ_Ｈならば空気圧正常、ΔＴ
_Ｈ＞ΔＴ_Ｌならば空気圧低下と判定する。時刻t₆の時点
ではΔＴ_Ｌ＞ΔＴ_Ｈなので空気圧正常と判定される。前
記ステップ135はタイヤの空気圧判定手段6a〜6dを構成
する。次にステップ136へ進んで割込みカウンタを
「１」増加させる。この割込みカウンタは各車輪毎に設
定され後述するように、センサ41とタイヤ空気圧検出信
号の入力の有無と、該信号が何回入力されたかを知るた
めにメインルーチンと後述する定時割込み処理ルーチン
中で使用される。次にステップ137では、CPU4の対応す
るピンの割込発生条件を波形の立上りにセットし直して
この立下り割込み処理を終了しメインルーチンへ戻る。
上記各割込み処理は、各車輪毎に配設されたセンサ41の
タイヤ空気圧検出信号が入力されるCPU4の入力ピン毎に
行われる。右前輪については、第18図（ｃ）に示すよう
に時刻t₃,t₄,t₇,t₈及びt₉,t₁₀で各割込み処理が実行さ
れる。

第15図は定時割込み処理を示すフローチャートであ
る。定時割込み処理は、CPU4のタイマを利用し一定時間
毎に定時的に割込みを発生させることにより実行され
る。例えば20m Sec毎にこの割込みが発生するようにセ
ットする。まずステップ141で各車輪毎に設定されてい
る前記割込みカウンタの値を読む。次にステップ142
で、別のRAMに格納しておいた前回の定時割込みにおい
て読んだ割込みカウンタの値と比較して変化があるかど
うかを判定する。変化があればステップ143へ進んで、
その車輪に対応する定時カウンタの値を零クリアし定時
割込みを終了する。変化がなければステップ144へ進ん
で、その車輪に対応する定時カウンタの値をインクリメ
ントする。次にステップ145へ進み、定時カウンタのカ
ウンタ値が100以上かどうかを判断し100未満ならば定時
割込みを終了する。100以上ならばステップ146で対応す
る車輪の車輪速を0km/hとし、ステップ147で定時カウン
タを100として割込みを終了する。こうすることによ
り、20m Sec×100＝２秒間、センサ41からの信号が発生
しなければ車輪速を0km/hとすることができる。例えば
第18図（ａ），（ｃ）に示すように時刻t₁₁でセンサ41
が故障してタイヤ空気圧検出信号の出力を停止した右前
輪の場合は、最後に割込みが発生した時刻t₁₀から２秒
後の時刻t₁₄において発生した定時割込みにより右前輪
の車輪速は0km/hとされる。一方他の３車輪は、時刻t₁₃
における割込みにより、正しい車輪速が計算される。

上記各割込み処理が実行される合間に、メインルーチ
ンの処理も繰り返し実行される。

第16図はメインルーチンの故障判定処理（ステップ11
2）の詳細を示すフローチャートである。

まずステップ401で、センサ41が４個中３個故障して
いるかを判定する。故障している場合は、残りの１個の
センサ41のみでは車輪速を比較できないので、故障判定
処理ルーチンから即抜けてリターンする。センサ41が３
個故障していない場合は、ステップ402へ進み故障した
センサ41の数によって処理を変更するため故障したセン
サ41の数を判定する。故障したセンサ41の数が０の場
合、ステップ403〜ステップ407の処理が行われる。ステ
ップ403では車輪速０の車輪があるかが判定される。車
輪速０の判定は前記定時割込み処理により行われる。車
輪速０の車輪がある場合は、ステップ404へ進んで他の
３車輪が全て所定車輪速S₁km/h以上であるかを判定す
る。所定車輪速S₁km/h以上であれば、ステップ405で３
車輪間の車輪速のバラツキが±S₂km/h以内であるかが判
定される。バラツキが±S₂km/h以内であれば、ステップ
406で車輪速０と判定した車輪に取り付けられているセ
ンサ41を故障と判定し、ステップ407で所定のメモリに
記憶する。前記各ステップ403,404及び405において否定
判定がなされた場合は、故障判定処理を行うことなくリ
ターンする。

また、前記ステップ402で故障したセンサ41の数が１
と判定された場合は、ステップ408〜ステップ412の処理
が行われる。ここでは、前記ステップ403〜ステップ407
の処理と殆ど同じ処理が行われるが、ステップ409での
所定車輪速S₁km/h以上の判定及びステップ410での車輪
速のバラツキが±S₂km/h以内の判定を車輪速０の車輪と
センサ41が故障した車輪を除いた残りの２輪とで比較す
る点が異なる。そして、ステップ411で新たに車輪速０
と判定した車輪に取り付けられているセンサ41を故障と
判定し、ステップ412で所定のメモリに記憶する。

前記ステップ402で故障したセンサ41の数が２と判定
された場合は、ステップ413〜ステップ416の処理が行わ
れる。車輪速０の車輪がある場合には、ステップ414で
センサ41が故障した２個の車輪と車輪速０の車輪を除い
た残りの１輪の車輪速が、所定車輪速S₁km/h以上である
かが判定される。所定車輪速S₁km/h以上であれば、ステ
ップ415で車輪速０の車輪に取り付けられたセンサ41を
故障と判定し、ステップ416で所定のメモリに記憶す
る。そして、上記処理により故障と判定したセンサ41に
ついてはメインルーチンのステップ114でランプ制御手
段９によりランプ駆動回路５を制御して、ランプ10a〜1
0dのうち対応するランプを点灯して警告表示を行う。

第17図は、メインルーチンの復帰判定処理（ステップ
113）の詳細を示したフローチャートである。

ステップ501で故障したセンサ41の有無が判定され、
無い場合は復帰判定処理を行う必要がないから直ちにリ
ターンする。故障したセンサ41が有れば、ステップ502
でその数が判定される。故障したセンサ41の数が１の場
合は、ステップ503〜ステップ508の処理が行われる。ス
テップ503では、故障していない正常機能のセンサ41が
取り付けられている車輪の車輪速がすべて所定車輪速S₃
km/h以上であるかが判定され、以上であればステップ50
4へ進み、前記車輪速間のバラツキが±S₄km/h以内であ
るかが判定される。バラツキが±S₄km/h以内であれば、
ステップ505へ進み故障と判定されたセンサ41から再び
出力されるタイヤ空気圧検出信号により演算した車輪速
と、前記車輪速S₃km/h以上の車輪速との差が±S₅km/h以
内であるかを判定する。そしてステップ506で、前記ス
テップ503,504及び505での肯定判定が３回連続して行わ
れたかを判定する。３回連続した場合は、ステップ507
で故障と判定したセンサ41の機能が正常に復帰したもの
と判定し、ステップ508でメモリの故障である旨の記憶
をリセットする。上記S₅の値は２〜5km/h程度が適切で
ある。S₂,S₄はS₅と同程度が適切である。S₁,S₃はセンサ
41の能力にもよるが、一例として15km/h程度が良い。

尚、前記ステップ503,504,505及び506において、否定
判定がなされた場合は、復帰判定処理を行うことなくリ
ターンする。

前記ステップ502で、故障したセンサ41の数が２と判
定された場合は、ステップ509〜ステップ514の処理が行
われる。ここでは、ステップ509で所定車輪速S₃km/h以
上の判定に供される車輪及びステップ510で車輪速のバ
ラツキの判定に供される車輪が共に２車輪であること、
ステップ513での復帰判定を故障したセンサ41毎に行
い、ステップ514では故障である旨の記憶のリセットを
個々に行う。その他は前記ステップ503〜508の処理と同
様である。

また、ステップ502で故障したセンサ41の数が３と判
定された場合は、ステップ515〜ステップ519の処理が行
われる。ここでは、正常機能のセンサ41は１個だけであ
るので、所定車輪速S₃km/h以上の判定に供されるのは１
車輪のみであるから、車輪速間のバラツキ判定のための
ステップは省略される。その他は前記ステップ509〜514
の処理と同様である。そして、上記処理により復帰した
と判定したセンサ41については、メインルーチンのステ
ップ114でランプ制御手段９によりランプ駆動回路５を
制御してランプ10a〜10dのうち対応するランプを消灯し
て当該センサ41が故障から復帰したことを報知する。上
記ステップ503〜505,ステップ509〜511及びステップ515
〜516は本発明の比較手段を構成する。

ここで第18図のタイミングチャートを再び参照し、時
刻t₁₄後の作動について説明する。時刻t₁₁で右前輪に取
り付けたセンサ41が故障したから、時刻t₁₁以後は波形
の発生が停止する（同図（ａ），（ｃ））。従って、立
上り割込みも立下り割込みも発生しないため、右車輪の
車輪速は時刻t₁₁より前の最後の立下り割込み時刻t₁₀に
より計算された値で保持される。そして、時刻t₁₀から
２秒後の時刻t₁₄において定時割込み処理が実行され、
右車輪の車輪速は0km/hとされる。このため、メインル
ーチンにおける故障判定処理ルーチンにおいて、ステッ
プ403で肯定判定がなされ、続くステップ404及び405の
条件を満足すると、右前輪に取り付けたセンサ41が故障
と判定される。そして、前記ランプ10a〜10dのうちの一
つを点灯して、右前輪のセンサ41が故障である旨を運転
者に警告表示する。一方、他の３輪は第18図（ｂ），
（ｄ）に示すように、時刻tn以後もタイヤ空気圧検出信
号が継続して入力され、所定の処理が続行される。この
ような状態から、時刻t₂₀〜t₃₁において故障した右前輪
のセンサ41からノイズによる信号が出力されると、時刻
t₂₀〜t₃₁の間の波形（ｃ）の立上り及び立下りに対応し
て、それぞれ立上り割込み処理及び立下り割込み処理が
実行される。立下り割込み処理により右前輪の車輪速
が、直前の立下り割込み発生時時刻との差から演算され
る。上記ノイズ信号は、通常のタイヤ空気圧検出信号の
周期よりも短い周期で入力され、演算される車輪速が非
常に高速となる。このため、前記メインルーチンの復帰
判定処理ルーチンでは、右前輪と、残りの３車輪との速
度の差が所定速度S₅km/h以上となって、ステップ505の
条件を満たさないので、復帰判定されない。時刻t₃₂に
おいて、右前輪のセンサ41が正常に復帰して、車輪の一
回転毎にタイヤ空気圧検出信号を出力すると、時刻t₃₃,
t₃₄及び時刻t₃₅,t₃₆でそれぞれ立上り，立下り割込み処
理が実行される。この時刻t₃₆の立下り割込み処理で演
算される右前輪の車輪速は、時刻t₃₈の立下り割込み処
理で演算される残りの３車輪の車輪速とほぼ等しい。こ
のように以下立下り割込み処理毎に演算される各車輪速
に基づいて、復帰判定処理ルーチンのステップ503〜505
の条件が３回連続して満たされた場合は、右前輪に取り
付けたセンサ41が故障から復帰したものと判定される。

上記したように、一旦故障によりタイヤ空気圧検出信
号の出力を停止したセンサ41が、再びタイヤ空気圧検出
信号を出力した場合には、センサ41が故障した車輪の車
輪速と、他の車輪の車輪速との間の差が３回連続して所
定差以内になったとき、故障と判定したセンサが正常に
復帰したものと判定するから、ノイズの発生に基づい
て、故障から復帰していないセンサを復帰したと誤判定
することがない。

上記実施例では、センサの故障及び復帰を判定するの
に各輪の車輪速を使用したが、車輪速の計算の基となる
ΔＴ_Ｓ＝ΔＴ_Ｌ＋ΔＴ_Ｈという時間幅データをそのまま
利用しても故障及び復帰判定が可能である。

また、前記復帰判定処理ルーチンでは、故障したセン
サの復帰判定を行なうのに、車輪速を計算する立下り割
込み処理において３回連続して残りの車輪とほぼ等しい
車輪速が演算されなければならなかったが、これを時間
のパラメータ（例えば３秒連続して各車輪速が所定の差
以内となる）とするか、メインルーチンのループで所定
回連続することにより、復帰判定を行うようにすること
もできる。

［発明の効果］ 本発明は上記した構成を有し、タイヤ空気圧検出信号
の出力を継続しているタイヤ空気圧検出手段とタイヤ空
気圧検出信号の出力を停止したタイヤ空気圧検出手段が
あるとき、その出力を停止したタイヤ空気圧検出手段を
故障と判定するとともに、故障と判定されたタイヤ空気
圧検出手段からのタイヤ空気圧検出信号に基づいて演算
された周期若しくは車輪速と、故障と判定されていない
タイヤ空気圧検出手段からのタイヤ空気圧検出信号に基
づいて演算された周期若しくは車輪速との差が所定の値
以内になった時、復帰判定手段は故障と判定されたタイ
ヤ空気圧検出手段が正常に復帰したものと判定するよう
にしたから、ノイズ等により不用意に正常に復帰したも
のと判定するような誤判定を防止して、信頼性の高いタ
イヤ空気圧検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図はクレーム対応図、第２図は概略ブロック
図、第３図はタイヤ空気圧検出手段の配設位置を示す断
面図、第４図はタイヤ空気圧検出手段を構成する圧力検
知部の断面図、第５図（ａ），（ｂ）は圧力検知部の連
結部材の斜視図、第６図は板バネの斜視図、第７図は圧
力検知部を構成する要部の斜視図、第８図はタイヤ空気
圧検出センサの断面図、第９図は波形図、第10図及び第
11図は前記連結部材の推力等を説明するための特性図、
第12図はメインルーチンを示したフローチャート、第13
図は立上り割込み処理を示したフローチャート、第14図
は立下り割込み処理を示したフローチャート、第15図は
定時割込み処理を示したフローチャート、第16図は故障
判定処理を示したフローチャート、第17図は復帰判定処
理を示したフローチャート、第18図はタイミングチャー
トである。 1a〜1d……タイヤ空気圧検出手段、２……コントロー
ラ、４……CPU、6a〜6d……車輪速演算手段、７……故
障判定手段、８……復帰判定手段、11……タイヤ、39…
…圧力検知部、41……タイヤ空気圧検出センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 俊治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−15203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−149503（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−17127（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−879（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−60600（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−72409（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−43705（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−24701（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−74008（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭61−61158（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭52−8197（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60C 23/00 G01L 17/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪の回転に同期してタイヤ空気圧検出信
   号を出力するタイヤ空気圧検出手段を各車輪毎に備えた
   タイヤ空気圧検出装置において、 前記タイヤ空気圧検出信号の出力を継続しているタイヤ
   空気圧検出手段と前記タイヤ空気圧検出信号の出力を停
   止したタイヤ空気圧検出手段があるときに、その出力を
   停止したタイヤ空気圧検出手段を故障と判定する故障判
   定手段と、 前記各タイヤ空気圧検出信号に基づいてその周期若しく
   は車輪速を演算する演算手段と、 前記故障と判定されたタイヤ空気圧検出手段からのタイ
   ヤ空気圧検出信号に基づいて演算された周期若しくは車
   輪速と、故障と判定されていないタイヤ空気圧検出手段
   からのタイヤ空気圧検出信号に基づいて演算された周期
   若しくは車輪速との差が所定の値以内になった時、前記
   故障と判定されたタイヤ空気圧検出手段が正常に復帰し
   たと判定する復帰判定手段と を備えたことを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。