JP3952799B2 - 自動車の空気圧警報装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の空気圧警報装置に関し、特に、各タイヤ位置毎にタイヤ識別情報を登録可能な自動車の空気圧警報装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の各タイヤの空気圧を検出し、検出されたタイヤ空気圧をタイヤの空気圧状態としてユーザーに警報することは知られている。例えば、各タイヤに備えられた空気圧センサは、受信機を備えた警報制御用の制御ユニットに検出されたタイヤ空気圧検出信号の無線送信を行い、制御ユニットは、その無線送信されたタイヤ空気圧検出信号を受信し、受信したタイヤ空気圧検出信号と予め記憶された適正空気圧との偏差に基づいてタイヤ空気圧の不足状態を判定し、警報機に警報するようになっている。ところで、タイヤ空気圧警報においては、警報後のメンテナンス性向上のため、具体的にどのタイヤ位置に異常があるのか明確にするため、空気圧状態とともにそのタイヤ位置を警報する必要がある。そこで、特許第３０６１０４７号公報には、ユーザーが車室内に設けられた登録スイッチを操作して登録モードに設定し、その登録モードの状態において予め決められた順番（例えば、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪、スペアタイヤの順）にタイヤ識別符合ＩＤを登録することが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような先行技術においては、人によってわざわざ登録操作を行う必要があり、これらの操作は、タイヤローテーション、タイヤ交換等行う度に行う必要があり、登録操作が非常に煩雑になるという問題がある。ところで、自動車の特定状態においては、その特定状態に対応して各タイヤ間においてタイヤ速度状態に差が生じる場合がある。例えば、旋回時は、ステアリングの操舵変化に対し、前後輪間において内輪差によってタイヤ速度変化遅れ時間に差が生じ、また、左右輪間において最小回転半径差によってタイヤ速度の変化方向が逆になる。また、各タイヤ毎に独立して制動制御可能な制動装置を備え、車両のスリップ状態等に応じて特定のタイヤのみ制動を行う場合は、その特定のタイヤ位置のみ他のタイヤとは異なるタイヤ速度になる。このように、各タイヤ間においてタイヤ速度状態に差が生じるような自動車の特定状態においては、その特定状態と各タイヤのタイヤ速度との関係に基づいてタイヤ位置を識別することができる。
【０００４】
本発明は、以上のような事情に勘案してなされたもので、その目的は、登録操作の煩雑化を抑制しつつ、各タイヤ位置毎にタイヤ識別情報を登録可能とする自動車の空気圧警報装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明にあってはその解決手法として次のようにしてある。すなわち、本発明の第１の構成において、自動車の各タイヤに装着され、タイヤ空気圧情報を検出する空気圧センサと、上記各タイヤに装着され、タイヤ速度情報を検出するタイヤ速度センサと、上記各タイヤに装着され、上記空気圧センサより検出されたタイヤ空気圧情報及びタイヤ速度センサにより検出されたタイヤ速度情報とともに各タイヤ間で同一のコードとならないように設定されたタイヤ識別情報を送信する送信機と、上記タイヤの空気圧状態を警報する警報機と、上記送信機からの信号を受け、上記警報機にタイヤ空気圧状態を警報させる制御ユニットとを備えた空気圧警報装置であって、上記制御ユニットには、上記各タイヤ間においてタイヤ速度状態に差が生じるステアリングの操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、この操舵状態検出手段により自動車の旋回状態が検出された時、ステアリングの操舵状態変化に対する上記タイヤ速度センサにより検出された各タイヤの加速度が第１設定値まで上昇する時間若しくは第２設定値まで低下する時間を計測し、計測された各遅れ時間の内、遅れ時間が短い加速度を送信している送信機をそれぞれ前輪、遅れ時間が長い加速度を送信している送信機をそれぞれ後輪に装着されているものと判定する第１判定手段を有するタイヤ位置判定手段と、該タイヤ位置判定手段により判定されたタイヤ位置の送信機から送信されたタイヤ識別情報を、判定された当該タイヤ位置のタイヤ識別情報として登録するタイヤ位置識別情報登録手段とが備えられるよう構成してある。本発明の第１の構成によれば、車両旋回時のステアリング操舵角変化に対する各タイヤの加速度が第１設定値まで上昇する時間若しくは第２設定値まで低下する時間を計測し、計測された各遅れ時間の内、遅れ時間が短い側が前輪、遅れ時間が長い側が後輪であると判定する。この判定されたタイヤ位置の送信機から送信されたタイヤ識別情報が、判定された当該タイヤ位置のタイヤ識別情報として登録されるため、煩雑な登録操作を行うことなく各タイヤ位置のタイヤ識別情報の登録を行うことができる。
【０００６】
本発明の第２の構成において、上記タイヤ位置判定手段は、上記操舵状態検出手段により自動車の旋回状態が検出された時、ステアリングの操舵状態変化に対する上記タイヤ速度センサにより検出された各タイヤの加速度が第１設定値まで上昇したのか、第２設定値まで低下したのか加速度の変化方向を検出して検出された加速度の変化方向とステアリングの舵角方向との対応関係に基づいてタイヤ位置が左右輪のいずれであるかを判定することができる。
【０００７】
本発明の第３の構成において、上記第１判定手段による前後輪の判定は、前後輪間で位相差が大きくなる車速が高い時に行い、上記第２判定手段による左右輪の判定は、相対的に舵角が大きくなり左右差が大きくなる車速が低い時に行うように構成してある。本発明の第３の構成によれば、各車輪間での差が大きくなるため、判定測度を更に向上させることができる。
【０００８】
本発明の第４の構成において、上記自動車には、各タイヤ毎に独立して制動可能な制動装置が備えられる一方、上記特定状態検出手段は、上記制動装置による制動状態を検出する制動状態検出手段から構成されるとともに、上記タイヤ位置判定手段は、上記制動状態検出手段により特定タイヤに対する制動制御の実行が検出された時、上記送信機から送信されているタイヤ速度情報の内、最も低いタイヤ速度情報を送信している送信機が上記特定タイヤに装着されている送信機であることを判定するよう構成してある。本発明の第４の構成によれば、特定タイヤのみに制動制御が実行されている時、その制動が行われている特定タイヤのタイヤ速度は他タイヤのタイヤ速度に対して低下するため、最も低いタイヤ速度を送信している送信機が装着されているタイヤが特定タイヤであると判定することができる。
【０００９】
本発明の第５の構成において、上記自動車には、各タイヤ毎に独立して制動可能な制動装置が備えられる一方、上記特定状態検出手段は、上記制動装置による制動状態を検出する制動状態検出手段から構成されるとともに、上記タイヤ位置識別手段は、上記制動状態検出手段により特定タイヤに対する制動制御の実行が検出された時、上記送信機から送信されているタイヤ速度情報の内、制動制御に対するタイヤ速度変化遅れ時間が最も短いタイヤ速度情報を送信している送信機が上記特定タイヤに装着されている送信機であることを判定するよう構成してある。本発明の第５の構成によれば、特定タイヤのみに制動制御が実行されている時、その制動が行われている特定タイヤは他タイヤに対して最も早くタイヤ速度が低下方向に変化し、制動制御開始からタイヤ速度が変化を開始するまでの遅れ時間が最も短いため、タイヤ速度変化遅れ時間が最も短いタイヤ速度情報を送信している送信機が装着されているタイヤが特定タイヤであると判定することができる。
【００１０】
本発明の第６の構成において、上記タイヤ速度センサは、加速度を多段階に検出可能な加速度センサから構成されるよう構成してある。本発明の第６の構成によれば、車両の特定状態に対する加速度との関係に基づいてタイヤ位置を識別することができる。
【００１１】
本発明の第７の構成において、上記各タイヤ内に装着される送信機は、上記制御ユニットによってタイヤ識別情報を登録する際、上記制御ユニットに対するタイヤ空気圧情報、タイヤ速度情報及びタイヤ識別情報の送信レートを高くするようよう構成してある。通常、送信機はタイヤに内臓された電池によって駆動されるため、電池消耗を極力抑えるべく送信レートを低くしたいという要求がある。一方で、上述のような車両特定状態が連続して生じる期間は比較的短期間であるため、送信レートが低いとタイヤ速度情報のサンプル数が少なく、信頼性を確保できるタイヤ位置判定を行うことができない。本発明の第７の構成によれば、タイヤ識別情報を登録する際、タイヤの送信機からの各種情報の送信レートが高くされるため、タイヤ速度情報のサンプル数を確保でき、タイヤ位置識別精度を向上することができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、登録操作の煩雑化を抑制しつつ、各タイヤ位置毎にタイヤ識別情報を登録することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態１に関する全体構成図であり、図１において自動車１にはタイヤ２〜５が備えられており、その各タイヤ２〜５には各々空気圧センサ６〜９が備えられている。各空気圧センサ６〜９には、共通のアンテナ１０が備えられており、検出された各種情報をタイヤ空気圧状態警報用の制御ユニット２０に出力するようになっている。制御ユニット２０は、各タイヤ２〜５のタイヤ空気圧の異常を判定すると、警報機３０に異常状態を警報させるようになっている。
【００１４】
図２は実施形態１に関する制御ブロック図であり、空気圧センサ６〜９には、タイヤ２〜５のタイヤ空気圧を検出するための圧力検出部６ａ〜９ａと、タイヤ温度を検出するための温度検出部６ｂ〜９ｂと、自動車１の加速度を検出するための加速度検出部６ｃ〜９ｃと、自車のタイヤ識別情報を記憶する記憶部６ｄ〜９ｄと、上記各検出部により検出された情報及び自車のタイヤ識別情報を制御ユニット２０に無線送信するための送信機６ｅ〜９ｅと、中央演算処理装置６ｆ〜９ｆと、受信機６ｇ〜９ｇが備えられている。尚、加速度検出部６ｃ〜９ｃは、加速度をリニアに検出可能に構成されている。また、制御ユニット２０には、上記空気圧センサ６〜９から無線送信された各種情報を受信するための受信機２０ａと、該受信機２０ａにより受信された各種情報及びその他の各種センサ４０からの検出情報に基づいてタイヤ空気圧状態を警報機３０に警報させる処理等各種処理を行う中央演算処理部２０ｂと、自車のタイヤ識別情報や適正空気圧を記憶するための記憶部２０ｃと、空気圧センサ６〜９に対する信号を無線送信するための送信機２０ｄが備えられている。
【００１５】
（実施形態１）図３は、実施形態１に関する制御ユニット２０の詳細を示す制御ブロック図であり、制御ユニット２０の中央演算処理部２０ｂ、記憶部２０ｃには、タイヤ温度に対する適正空気圧を記憶した適正空気圧記憶手段２０ｅと、空気圧センサ６〜９により検出された実測空気圧と適正空気圧記憶手段２０ｅに記憶された適正空気圧との差に基づいて過不足量を算出する過不足量算出手段２０ｆと、過不足量算出手段２０ｆにより算出された過不足量に基づいてタイヤ空気圧の過不足状態を判定する判定手段２０ｇと、判定手段２０ｇによりタイヤ空気圧の過不足状態が判定された時、警報機３０に出力して過不足量を警報させる警報制御手段２０ｈと、受信機２０ａにて受信したタイヤ識別情報の内、受信頻度が高い上位４つ（タイヤ数に対応した数）のタイヤ識別情報を自車のタイヤ識別情報として判定する自車タイヤ識別情報判定手段２０ｉと、舵角センサ４０ａにより検出されたステアリングの舵角に基づいて舵角が所定値以上の旋回状態を判定する旋回判定手段２０ｊと、旋回判定手段２０ｉにより旋回状態が判定された時から各タイヤの加速度が第１設定値まで上昇する時間若しくは第２設定値まで低下する時間を各空気圧センサ６〜９について計測する遅れ時間計測手段２０ｋと、遅れ時間計測手段２０ｋにより計測された各遅れ時間の内、遅れ時間が短い上位２つの加速度を送信している送信機をそれぞれ前輪、遅れ時間が長い下位２つの加速度を送信している送信機をそれぞれ後輪に装着されているものと判定する第１判定手段２０ｌと、旋回判定手段２０ｉにより旋回状態が判定された時からタイヤの加速度が第１設定値まで上昇したのか、第２設定値まで低下したのか加速度の変化方向を検出する加速度変化検出手段２０ｍと、加速度変化検出手段２０ｍにより検出された加速度の変化方向とステアリングの舵角方向との対応関係に基づいて各タイヤ２〜５が左右輪のいずれであるかを判定する第２判定手段２０ｎと、第１判定手段２０ｌと第２判定手段とにより最終的に判定された各タイヤ位置に対応する送信機６ｅ〜９ｅから送信されているタイヤ識別情報をタイヤ識別情報記憶手段２０ｏに登録するタイヤ位置識別情報登録手段２０ｐとが備えられている。また、警報機３０は、例えば、ナビゲーションシステムの表示画面を利用したり、インストゥルメントパネルに専用の表示機を設けて表示することができ、例えば、図４、図５に示すようにすることができる。図４は、インストゥルメントパネルに専用の表示機を設けて表示する例を示しており、タイヤ空気圧に過不足が生じているタイヤについて、適正空気圧（例えば、２７５ＫＰａ）、実測空気圧（例えば、２５０ＫＰａ）及びタイヤ空気圧の過不足量（例えば、−３０ＫＰａ）を表示するようにしてある。また、図５は、ナビゲーションシステムの表示画面を利用して表示する例を示しており、適正空気圧帯域に対する各車輪の実測空気圧を表示するとともに、過不足がある車輪については、具体的な過不足量が表示されるようになっている。尚、図５では、右後輪が適正空気圧に対して３０ＫＰａ不足している例を示している。
【００１６】
次に、実施形態１に関する空気圧センサ６〜９の中央演算処理部６ｅ〜９ｅによる具体的制御内容について、図６のフローチャートに基づき説明する。図６のステップＳ１において、空気圧センサ６〜９の各検出部６ａ〜９ａ、６ｂ〜９ｂ、６ｃ〜９ｃにより検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ、加速度Ｇを読込む。続く、ステップＳ２では、実測空気圧Ｐｏの変化が所定値以上となる異常減圧状態か否か判定する。ステップＳ２でＹＥＳと判定された時、つまり、パンク等によるタイヤ空気圧の異常減圧モードであると判定された時は、最新のタイヤ空気圧を時々刻々制御ユニット２０に送信する必要があるため、ステップＳ３に進み、制御ユニット２０に対して最も短い周期ｔ１でタイヤ空気圧、タイヤ温度及び加速度を検出するとともに、検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ及び加速度Ｇを制御ユニット２０に送信する。また、ステップＳ２でＮＯと判定された時はステップＳ４に進み、後述する登録条件が設立しているか否か判定する。ステップＳ４でＹＥＳと判定され、登録モードであると判定された時は、タイヤ位置識別を行うために加速度Ｇを時々刻々制御ユニット２０に送信する必要があるため、ステップＳ５に進み、異常減圧モードと同様の最も短い周期ｔ１でタイヤ空気圧、タイヤ温度及び加速度を検出するとともに、検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ及び加速度Ｇを制御ユニット２０に送信する。また、ステップＳ４でＮＯと判定された時はステップＳ６に進み、検出された加速度Ｇに基づいて車両が走行状態であるか否か判定する。ステップＳ６でＹＥＳと判定され、走行モードであると判定された時は、ステップＳ７に進み、走行中のタイヤ空気圧状態を異常減圧モード及び登録モードの送信周期ｔ１に対して長い周期ｔ２でタイヤ空気圧、タイヤ温度及び加速度を検出するとともに、検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ及び加速度Ｇを制御ユニット２０に送信する。ここで、走行モードの時異常減圧モードに対して検出、送信周期を長く設定する理由は、通常の走行モードの場合、タイヤ空気圧の検出緊急性が低いため、検出、送信周期を長くして空気圧センサ６〜９の電池寿命の延命を図るためである。また、ステップＳ６でＮＯと判定され、停車モードと判定された時は、ステップＳ８に進み、異常減圧モード及び登録モードの周期ｔ１、走行モードの周期ｔ２に対して長い周期ｔ３でタイヤ空気圧、タイヤ温度及び加速度を検出するとともに、検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ及び加速度Ｇを制御ユニット２０に送信する。ここで、停車モード時最も長い検出、送信周期に設定する理由は、タイヤ空気圧に変化があったとしても、車両が停車状態であればその状態の報知が多少遅れたとしても影響は少ないため、検出、送信周期を長くして空気圧センサ６〜９の電池寿命の延命を図るためである。
【００１７】
次に、実施形態１に関する制御ユニット２０の中央演算処理部２０ｂによる具体的制御内容について、図７のフローチャートに基づき説明する。図７のステップＳ１０において、空気圧センサ６〜９の各検出部６ａ〜９ａ、６ｂ〜９ｂ、６ｃ〜９ｃにより検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ、加速度Ｇ及び自車タイヤ識別情報の他、車速信号、イグニッションスイッチ信号、ナビゲーションシステムの各種信号、舵角センサ４０ａにより検出された舵角Θ、ユーザーが操作する識別情報登録スイッチ（図示省略）信号を読込む。続く、ステップＳ１１では、後述する自車のタイヤ識別情報をタイヤ位置毎に登録する登録モードか否か判定する。ステップＳ１１でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ１２に進み、タイヤ識別情報を登録する。尚、タイヤ識別情報の登録の詳細については、後述する。ステップＳ１３では、ステップＳ１０で適正空気圧記憶手段２０ｅに記憶されている適正空気圧Ｐｂを適正空気圧Ｐｂとして設定する。尚、適正空気圧記憶手段２０ｅに記憶されている適正空気圧Ｐｂは、図５に示したように、タイヤ温度Ｔに対応した適正空気圧Ｐｂが記憶されている。ステップＳ１４では、ステップＳ１３で設定された適正空気圧Ｐｂと、ステップＳ１０で読込まれた実測空気圧Ｐｏとの偏差に基づいて過不足量ΔＰを算出する。ステップＳ１５では、ステップＳ１４で算出された過不足量ΔＰが所定値以上か否か判定し、ＹＥＳと判定された時は、ステップＳ１６に進み、ステップＳ１０で読込んだ実測空気圧Ｐｏ、ステップＳ１３で設定された適正空気圧Ｐｂ及びステップＳ１４で算出された過不足量ΔＰを警報機３０に表示させる。また、ステップＳ１５でＮＯと判定された時は、タイヤ空気圧は正常であるため、ステップＳ１６の処理をバイパスしてリターンする。
【００１８】
次に、図７におけるステップＳ１１、Ｓ１２のタイヤ識別情報登録処理の詳細について、図８のフローチャートに基づき説明する。図８のステップＳ２０において、空気圧センサ６〜９の各検出部６ａ〜９ａ、６ｂ〜９ｂ、６ｃ〜９ｃにより検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ、加速度Ｇ及び自車タイヤ識別情報の他、車速信号、イグニッションスイッチ信号、ナビゲーションシステムの各種信号、舵角センサ４０ａにより検出された舵角Θ、ユーザーが操作する識別情報登録スイッチ（図示省略）信号を読込む。続く、ステップＳ２１〜Ｓ２３の判定によって図７のステップＳ１１で示した具体的な判定を実行する。つまり、まずステップＳ２１では、識別情報登録スイッチがＯＮにされているか否か判定する。ステップＳ２１でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ２２に進み、自車のタイヤ識別情報が全て登録されているか否か判定する。ステップＳ２２でＮＯと判定された時は、識別情報登録スイッチがＯＮにされた状態で、未だ全てのタイヤについて登録が済んでいない状態であることから、ステップＳ２４に進み、空気圧センサ６〜９からの制御ユニット２０に対する送信レートが高くなるよう、制御ユニット２０の送信機２０ｄから空気圧センサ６〜９の受信機６ｇ〜９ｇに送信する。また、ステップＳ２１でＮＯと判定された時、若しくはステップＳ２２でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ２３に進み、既に登録済みのタイヤ識別情報とは異なるタイヤ識別情報を受信機２０ａにて受信したか否か判定する。ステップＳ２３でＹＥＳと判定された時、つまり、タイヤ識別情報は登録済み若しくは識別情報登録スイッチがＯＦＦにされている状態であるが、タイヤ交換によって新たなタイヤ識別情報を受信している可能性があるため、ステップＳ２４に進み、上述と同様、空気圧センサ６〜９からの制御ユニット２０に対する送信レートが高くなるよう、制御ユニット２０の送信機２０ｄから空気圧センサ６〜９の受信機６ｇ〜９ｇに送信する。ステップＳ２５では、受信機２０ａにて受信したタイヤ識別情報を所定時間蓄積して、タイヤ識別情報毎の受信頻度を算出し、続く、ステップＳ２６では、所定時間内に受信したタイヤ識別情報の内、受信頻度の高い上位４つ（タイヤ数に対応する数）のタイヤ識別情報、実測空気圧Ｐｏ、加速度Ｇを入手する。ステップＳ２７では、車速が所定範囲（例えば、４０〜６０Ｋｍ／ｈ）内にあるか否か判定する。ここで、旋回時において、前後輪の区別は、前後車輪の位相差が大きくなる高車速時に適している。また、左右輪の区別は、舵角が相対的に大きくなる低速時が適している。ステップＳ２７では、前後輪、左右輪いずれの判定も同時に行えるような車速に設定されている。ステップＳ２７でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ２８に進み、ステップＳ２０で読込まれた舵角Θが所定値α以上であるか否か判定する。ステップＳ２８でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ２９に進み、受信頻度の高い上記４つの各空気圧センサ６〜９毎にタイマーＴ１〜Ｔ４のカウントを開始する。続く、ステップＳ３０では、舵角Θが所定値α以上になった時点から各タイヤの空気圧センサ６〜９により検出された加速度Ｇが第１設定値ａ以上であるか否か判定する。ステップＳ３０でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ３１に進み、ステップＳ２９でカウントが開始されたタイマーＴ１〜Ｔ４の内、加速度Ｇが第１設定値ａ以上になったカウンターについてカウントを終了する。これによって、舵角Θが所定値α以上なった時点から加速度Ｇが第１設定値ａに上昇するまでの時間が計測されることになる。また、ステップＳ３０でＮＯと判定された時は、ステップＳ３２に進み、舵角Θが所定値α以上になった時点から各タイヤの空気圧センサ６〜９により検出された加速度Ｇが第２設定値ｂ以下であるか否か判定する。ステップＳ３２でＹＥＳと判定された時、ステップＳ３３に進み、ステップＳ２９でカウントが開始されたタイマーＴ１〜Ｔ４の内、加速度Ｇが第２設定値ｂ以下になったカウンターについてカウントを終了する。これによって、舵角Θが所定値α以上なった時点から加速度Ｇが第２設定値ｂに低下するまでの時間が計測されることになる。ステップＳ３４では、計測されたタイマーＴ１〜Ｔ４の内、タイマー値の小さい、つまり、遅れ時間の短い上位２つのタイマーが前輪とし、下位２つのタイマーを後輪として判定する。続く、ステップＳ３５では、ステップＳ３４で判定された前輪と後輪との各タイマーについて、ステップＳ３１、Ｓ３３の内いずれの処理においてカウントが終了されたものか判定し、加速度Ｇの変化方向を検出する。ステップＳ３６では、ステップＳ３５で検出された加速度Ｇの変化方向が増加方向か減少方向かによって左右輪のいずれであるかを判定する。例えば、左旋回時は、外側の車輪となる右側車輪の加速度Ｇは増加し、左側車輪の加速度Ｇは減少するため、加速度Ｇが増加している車輪を右輪、加速度Ｇが減少している車輪が左輪として判定することができるステップＳ３７では、ステップＳ３４、Ｓ３６の両判定によって最終的に４つのタイヤ位置を判定することができ、その判定されたタイヤ位置毎にタイヤ識別情報を登録する。尚、ステップＳ２７、Ｓ２８、Ｓ３２のいずれかの判定においてＮＯと判定された時は、登録処理を行うことなくリターンする。
【００１９】
以下、実施形態１による作用効果を図９に基づいて説明する。図９に示すように、舵角Θが所定値α以上になった時点から加速度Ｇが第１設定値ａに到達するまでの遅れ時間Ｔ１、Ｔ３と、第２設定値ｂまで低下する遅れ時間Ｔ２、Ｔ４の内、遅れ時間の短いタイマーＴ１、Ｔ２に関連する加速度Ｇを送信している送信機が前輪に装着されたもので、遅れ時間の長いタイマーＴ３、Ｔ４に関連する加速度Ｇを送信している送信機が後輪に装着されているものであることが判定される。次に、判定された前輪と後輪との各２つのタイマーについて、左右いずれの車輪かを判定するために、操舵方向と加速度Ｇの変化方向との関係に基づいて左右輪いずれであるかを判定する。つまり、図９では、左旋回の例を示しており、左旋回時は、左側車輪の加速度Ｇが第１設定値ａまで上昇するのに対し、右側車輪の加速度Ｇは逆に第２設定値まで低下することから、図９においては、タイマーＴ１、Ｔ３に関連する加速度Ｇを送信している送信機が各々左側車輪に装着されているものであり、タイマーＴ２、Ｔ４に関連する加速度Ｇを送信している送信機が右側車輪に装着されているものであることが判定できる。以上のように、自動車の旋回時に、各車輪の加速度の状態に基づいてタイヤ位置を判定することができる。
【００２０】
（実施形態２）図１０は、実施形態２に関する全体構成図であり、実施形態１に対し、各タイヤ２〜５を各々独立して制動制御するための制動用制御ユニット５０と、各タイヤ２〜５毎に備えられる各制動用アクチュエータ５１〜５４とから構成される制動装置が備えられている点で相違する。尚、制動用制御ユニット５０は、例えば、特定のタイヤにスリップが生じた場合、当該タイヤにのみ制動制御が実行されるよう構成されている。
【００２１】
図１１は、実施形態２に関する制御ブロック図であり、実施形態１に対し、制動用制御ユニット５０から各タイヤ２〜５に対する制動制御状態に関する情報が制御ユニット２０に対して提供される点で相違する。
【００２２】
図１２は、実施形態２に関する制御ユニット２０の詳細を示す制御ブロック図であり、実施形態１に対し、旋回状態判定手段２０ｊ〜第２判定手段２０ｎの代りに、制動装置作動検出手段２０ｑ、最小加速度検出手段２０ｒ、最小遅れ時間計測手段２０ｓが備えられている点で相違する。制動装置作動検出手段２０ｑは、制動用制御ユニット５０からの制動実行を示す信号を基に各タイヤ２〜５の内、いずれのタイヤに対して制動制御が実行されているかを検出するよう構成されている。最小加速度検出手段２０ｒは、作動装置検出手段２０ｑにより制動制御が実行された後、各空気圧セン６〜９の送信機６ｅ〜９ｅから送信されている加速度の内最も低い加速度情報を送信している送信機がいずれであるかを検出するよう構成されている。最小遅れ時間計測手段２０ｓは、作動装置検出手段２０ｑにより制動制御が実行された後、各空気圧セン６〜９の送信機６ｅ〜９ｅから送信されている加速度の内最も早く加速度が低下を開始している加速度情報を送信している送信機がいずれであるかを検出する。そして、タイヤ位置識別情報登録手段２０ｏは、最小加速度検出手段２０ｒ若しくは最小遅れ時間計測手段２０ｓにより検出された制動制御が実行されているタイヤと最も関連の高い加速度情報（加速度が最も低い若しくは遅れ時間が最も短い）を送信している送信機から送信されているタイヤ識別情報が当該タイヤのものであるとして登録するよう構成されている。
【００２３】
次に、実施形態２に関する制御ユニット２０の具体的制御内容について、図１３のフローチャートに基づいて説明する。図１３のフローチャートにおいて、ステップＳ４０〜Ｓ４６は、図８のステップＳ３０〜Ｓ３６と同様であるため説明を省略する。以下、ステップＳ４７以降の処理について、説明する。ステップＳ４７では、特定のタイヤに対して作動制御が実行されているか否か判定する。ステップＳ４７でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ４８に進み、各空気圧センサ６〜９毎にカウンター（Ｔ１〜Ｔ４）のカウントを開始する。続く、ステップＳ４９では今回検出された加速度Ｇ（ｎ）が前回検出された加速度Ｇ（ｎ−１）よりも小さいか否か判定、つまり、制動によって各タイヤ２〜５の加速度が低下を開始したか否か判定する。ステップＳ４９でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ５０に進み、ステップＳ４８でカウントを開始したカウンター（Ｔ１〜Ｔ４）のカウントを終了する。続く、ステップＳ５１では、各タイマー（Ｔ１〜Ｔ４）の内、最もタイマー値が小さい、つまり、制動開始から加速度が低下するまでの時間が最も短い最小遅れ時間に関する加速度Ｇを送信している送信機がいずれであるか判定する。ステップＳ５２では、制動制御が開始されてから所定時間経過したか否か判定する。ステップＳ５２でＹＥＳと判定された時、ステップＳ５３に進み、各空気圧センサ６〜９により検出されている最新の加速度Ｇ１〜Ｇ４を検出する。続く、ステップＳ５４では、ステップＳ５３で検出された加速度Ｇ１〜Ｇ４の内、最小加速度を送信している送信機がいずれであるかを判定する。つまり、特定のタイヤに制動がなされると、全タイヤの加速度にも影響が及び加速度が低下するものの、その中でも制動がなされたタイヤの加速度が最も低下することから、最小加速度を送信している送信機が、制動制御が実行されているタイヤに装着されている送信機であることを識別することができる。ステップＳ５５では、ステップＳ５１若しくはステップＳ５４の判定によって判定されたタイヤ位置を各タイヤ位置毎に登録し、全てのタイヤについて登録されるまで繰返し行われる。尚、ステップＳ４７、Ｓ４９、Ｓ５２のいずれかの判定においてＮＯと判定された時は、リターンする。
【００２４】
以下、実施形態２による作用効果を図１４に基づいて説明する。図１４中ｔ１時点は、例えば、右側前車輪に対する制動制御が開始された時点を示しており、このｔ１時点以降加速度が低下を開始するまでの時間が、タイマーＴ１の場合時点ｔ２までの短い時間であるのに対し、他のタイマーＴ２〜Ｔ４は時点ｔ３までの長い時間とされており、これらの関係からタイマーＴ１に関連する加速度を送信している送信機が右側前車輪に装着されているものとして判定することができる。若しくは、右側前車輪に対する制動制御が開始された時点ｔ１から所定時間経過後のｔ４時点において、検出された各加速度Ｇ１〜Ｇ４の内、最も加速度の小さい最小加速度Ｇ１を送信している送信機が右側前車輪に装着されているものとして判定することができる。尚、他のタイヤについても、ｔ４時点以降、他のタイヤに対する制動制御が実行される度上述と同様にタイヤ位置を順次識別し、登録される。以上のように、特定タイヤに対する制動制御時、制動が行われているタイヤと最小遅れ時間若しくは最小加速度との関係に基づいてタイヤ位置を判定することができる。
【００２５】
尚、本実施形態では、タイヤ空気圧の不足状態を過不足量、適正空気圧及び実測空気圧の具体的数値を表示する例を示したが、これらの数値を表示することなく単に過不足状態をワーニングランプやワーニングブザー等により報知するものでもよい。また、実施形態１では、前後輪と左右輪との判定を同一の車速範囲内で実行する例を示したが、それぞれについて異なる車速毎に判定するようにしてもよい。具体的には、前後輪の判定は、前後輪間で位相差が大きくなる車速が高い時に行い、左右輪の判定は、相対的に舵角が大きくなり左右差が大きくなる車速が低い時に行うようにすれば、各車輪間での差が大きくなるため、判定精度を更に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に関わる全体構成図。
【図２】実施形態１に関わる制御ブロック図。
【図３】実施形態１に関わる制御ユニットの詳細を示す制御ブロック図。
【図４】実施形態１、２に関わるタイヤ空気圧状態の警報例を示す図。
【図５】実施形態１、２に関わるタイヤ空気圧状態の警報例を示す図。
【図６】実施形態１に関わる空気圧センサ制御内容を示すフローチャート。
【図７】実施形態１に関わる制御ユニット制御内容を示すフローチャート。
【図８】図７のタイヤ識別情報登録処理に関わる制御内容を示すフローチャート。
【図９】実施形態１に関わるタイムチャート。
【図１０】実施形態２に関わる全体構成図。
【図１１】実施形態２に関わる制御ブロック図。
【図１２】実施形態２に関わる制御ユニットの詳細を示す制御ブロック図。
【図１３】実施形態２に関わる制御ユニット制御内容を示すフローチャート。
【図１４】実施形態２に関わるタイムチャート。
【符号の説明】
６〜９：空気圧センサ
６ａ〜９ａ：圧力検出部
６ｃ〜９ｃ：加速度検出部
２０：制御ユニット
２０ｈ：警報制御手段
２０ｊ：旋回判定手段（特定状態検出手段）
２０ｋ：遅れ時間計測手段（タイヤ位置判定手段）
２０ｌ：第１判定手段（タイヤ位置判定手段）
２０ｍ：加速度変化検出手段（タイヤ位置判定手段）
２０ｎ：第２判定手段（タイヤ位置判定手段）
２０ｏ：タイヤ位置識別情報登録手段
２０ｑ：制動状態検出手段
２０ｒ：最小加速度手段（タイヤ位置判定手段）
２０ｓ：最小遅れ時間計測手段（タイヤ位置判定手段）
３０：警報機
４０ａ：舵角センサ（操舵状態検出手段）
５０：制動制御用制御ユニット（制動装置）
５１〜５４：制動用アクチュエータ（制動装置）
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の空気圧警報装置に関し、特に、各タイヤ位置毎にタイヤ識別情報を登録可能な自動車の空気圧警報装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の各タイヤの空気圧を検出し、検出されたタイヤ空気圧をタイヤの空気圧状態としてユーザーに警報することは知られている。例えば、各タイヤに備えられた空気圧センサは、受信機を備えた警報制御用の制御ユニットに検出されたタイヤ空気圧検出信号の無線送信を行い、制御ユニットは、その無線送信されたタイヤ空気圧検出信号を受信し、受信したタイヤ空気圧検出信号と予め記憶された適正空気圧との偏差に基づいてタイヤ空気圧の不足状態を判定し、警報機に警報するようになっている。ところで、タイヤ空気圧警報においては、警報後のメンテナンス性向上のため、具体的にどのタイヤ位置に異常があるのか明確にするため、空気圧状態とともにそのタイヤ位置を警報する必要がある。そこで、特許第３０６１０４７号公報には、ユーザーが車室内に設けられた登録スイッチを操作して登録モードに設定し、その登録モードの状態において予め決められた順番（例えば、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪、スペアタイヤの順）にタイヤ識別符合ＩＤを登録することが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような先行技術においては、人によってわざわざ登録操作を行う必要があり、これらの操作は、タイヤローテーション、タイヤ交換等行う度に行う必要があり、登録操作が非常に煩雑になるという問題がある。ところで、自動車の特定状態においては、その特定状態に対応して各タイヤ間においてタイヤ速度状態に差が生じる場合がある。例えば、旋回時は、ステアリングの操舵変化に対し、前後輪間において内輪差によってタイヤ速度変化遅れ時間に差が生じ、また、左右輪間において最小回転半径差によってタイヤ速度の変化方向が逆になる。また、各タイヤ毎に独立して制動制御可能な制動装置を備え、車両のスリップ状態等に応じて特定のタイヤのみ制動を行う場合は、その特定のタイヤ位置のみ他のタイヤとは異なるタイヤ速度になる。このように、各タイヤ間においてタイヤ速度状態に差が生じるような自動車の特定状態においては、その特定状態と各タイヤのタイヤ速度との関係に基づいてタイヤ位置を識別することができる。
【０００４】
本発明は、以上のような事情に勘案してなされたもので、その目的は、登録操作の煩雑化を抑制しつつ、各タイヤ位置毎にタイヤ識別情報を登録可能とする自動車の空気圧警報装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明にあってはその解決手法として次のようにしてある。すなわち、本発明の第１の構成において、自動車の各タイヤに装着され、タイヤ空気圧情報を検出する空気圧センサと、上記各タイヤに装着され、タイヤ速度情報を検出するタイヤ速度センサと、上記各タイヤに装着され、上記空気圧センサより検出されたタイヤ空気圧情報及びタイヤ速度センサにより検出されたタイヤ速度情報とともに各タイヤ間で同一のコードとならないように設定されたタイヤ識別情報を送信する送信機と、上記タイヤの空気圧状態を警報する警報機と、上記送信機からの信号を受け、上記警報機にタイヤ空気圧状態を警報させる制御ユニットとを備えた空気圧警報装置であって、上記制御ユニットには、上記各タイヤ間においてタイヤ速度状態に差が生じるステアリングの操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、この操舵状態検出手段により自動車の旋回状態が検出された時、ステアリングの操舵状態変化に対する上記タイヤ速度センサにより検出された各タイヤの加速度が第１設定値まで上昇する時間若しくは第２設定値まで低下する時間を計測し、計測された各遅れ時間の内、遅れ時間が短い加速度を送信している送信機をそれぞれ前輪、遅れ時間が長い加速度を送信している送信機をそれぞれ後輪に装着されているものと判定する第１判定手段を有するタイヤ位置判定手段と、該タイヤ位置判定手段により判定されたタイヤ位置の送信機から送信されたタイヤ識別情報を、判定された当該タイヤ位置のタイヤ識別情報として登録するタイヤ位置識別情報登録手段とが備えられるよう構成してある。本発明の第１の構成によれば、車両旋回時のステアリング操舵角変化に対する各タイヤの加速度が第１設定値まで上昇する時間若しくは第２設定値まで低下する時間を計測し、計測された各遅れ時間の内、遅れ時間が短い側が前輪、遅れ時間が長い側が後輪であると判定する。この判定されたタイヤ位置の送信機から送信されたタイヤ識別情報が、判定された当該タイヤ位置のタイヤ識別情報として登録されるため、煩雑な登録操作を行うことなく各タイヤ位置のタイヤ識別情報の登録を行うことができる。
【０００６】
本発明の第２の構成において、上記タイヤ位置判定手段は、上記操舵状態検出手段により自動車の旋回状態が検出された時、ステアリングの操舵状態変化に対する上記タイヤ速度センサにより検出された各タイヤの加速度が第１設定値まで上昇したのか、第２設定値まで低下したのか加速度の変化方向を検出して検出された加速度の変化方向とステアリングの舵角方向との対応関係に基づいてタイヤ位置が左右輪のいずれであるかを判定することができる。
【０００７】
本発明の第３の構成において、上記第１判定手段による前後輪の判定は、前後輪間で位相差が大きくなる車速が高い時に行い、上記第２判定手段による左右輪の判定は、相対的に舵角が大きくなり左右差が大きくなる車速が低い時に行うように構成してある。本発明の第３の構成によれば、各車輪間での差が大きくなるため、判定測度を更に向上させることができる。
【０００８】
本発明の第４の構成において、上記自動車には、各タイヤ毎に独立して制動可能な制動装置が備えられる一方、上記特定状態検出手段は、上記制動装置による制動状態を検出する制動状態検出手段から構成されるとともに、上記タイヤ位置判定手段は、上記制動状態検出手段により特定タイヤに対する制動制御の実行が検出された時、上記送信機から送信されているタイヤ速度情報の内、最も低いタイヤ速度情報を送信している送信機が上記特定タイヤに装着されている送信機であることを判定するよう構成してある。本発明の第４の構成によれば、特定タイヤのみに制動制御が実行されている時、その制動が行われている特定タイヤのタイヤ速度は他タイヤのタイヤ速度に対して低下するため、最も低いタイヤ速度を送信している送信機が装着されているタイヤが特定タイヤであると判定することができる。
【０００９】
本発明の第５の構成において、上記自動車には、各タイヤ毎に独立して制動可能な制動装置が備えられる一方、上記特定状態検出手段は、上記制動装置による制動状態を検出する制動状態検出手段から構成されるとともに、上記タイヤ位置識別手段は、上記制動状態検出手段により特定タイヤに対する制動制御の実行が検出された時、上記送信機から送信されているタイヤ速度情報の内、制動制御に対するタイヤ速度変化遅れ時間が最も短いタイヤ速度情報を送信している送信機が上記特定タイヤに装着されている送信機であることを判定するよう構成してある。本発明の第５の構成によれば、特定タイヤのみに制動制御が実行されている時、その制動が行われている特定タイヤは他タイヤに対して最も早くタイヤ速度が低下方向に変化し、制動制御開始からタイヤ速度が変化を開始するまでの遅れ時間が最も短いため、タイヤ速度変化遅れ時間が最も短いタイヤ速度情報を送信している送信機が装着されているタイヤが特定タイヤであると判定することができる。
【００１０】
本発明の第６の構成において、上記タイヤ速度センサは、加速度を多段階に検出可能な加速度センサから構成されるよう構成してある。本発明の第６の構成によれば、車両の特定状態に対する加速度との関係に基づいてタイヤ位置を識別することができる。
【００１１】
本発明の第７の構成において、上記各タイヤ内に装着される送信機は、上記制御ユニットによってタイヤ識別情報を登録する際、上記制御ユニットに対するタイヤ空気圧情報、タイヤ速度情報及びタイヤ識別情報の送信レートを高くするようよう構成してある。通常、送信機はタイヤに内臓された電池によって駆動されるため、電池消耗を極力抑えるべく送信レートを低くしたいという要求がある。一方で、上述のような車両特定状態が連続して生じる期間は比較的短期間であるため、送信レートが低いとタイヤ速度情報のサンプル数が少なく、信頼性を確保できるタイヤ位置判定を行うことができない。本発明の第７の構成によれば、タイヤ識別情報を登録する際、タイヤの送信機からの各種情報の送信レートが高くされるため、タイヤ速度情報のサンプル数を確保でき、タイヤ位置識別精度を向上することができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、登録操作の煩雑化を抑制しつつ、各タイヤ位置毎にタイヤ識別情報を登録することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態１に関する全体構成図であり、図１において自動車１にはタイヤ２〜５が備えられており、その各タイヤ２〜５には各々空気圧センサ６〜９が備えられている。各空気圧センサ６〜９には、共通のアンテナ１０が備えられており、検出された各種情報をタイヤ空気圧状態警報用の制御ユニット２０に出力するようになっている。制御ユニット２０は、各タイヤ２〜５のタイヤ空気圧の異常を判定すると、警報機３０に異常状態を警報させるようになっている。
【００１４】
図２は実施形態１に関する制御ブロック図であり、空気圧センサ６〜９には、タイヤ２〜５のタイヤ空気圧を検出するための圧力検出部６ａ〜９ａと、タイヤ温度を検出するための温度検出部６ｂ〜９ｂと、自動車１の加速度を検出するための加速度検出部６ｃ〜９ｃと、自車のタイヤ識別情報を記憶する記憶部６ｄ〜９ｄと、上記各検出部により検出された情報及び自車のタイヤ識別情報を制御ユニット２０に無線送信するための送信機６ｅ〜９ｅと、中央演算処理装置６ｆ〜９ｆと、受信機６ｇ〜９ｇが備えられている。尚、加速度検出部６ｃ〜９ｃは、加速度をリニアに検出可能に構成されている。また、制御ユニット２０には、上記空気圧センサ６〜９から無線送信された各種情報を受信するための受信機２０ａと、該受信機２０ａにより受信された各種情報及びその他の各種センサ４０からの検出情報に基づいてタイヤ空気圧状態を警報機３０に警報させる処理等各種処理を行う中央演算処理部２０ｂと、自車のタイヤ識別情報や適正空気圧を記憶するための記憶部２０ｃと、空気圧センサ６〜９に対する信号を無線送信するための送信機２０ｄが備えられている。
【００１５】
（実施形態１）図３は、実施形態１に関する制御ユニット２０の詳細を示す制御ブロック図であり、制御ユニット２０の中央演算処理部２０ｂ、記憶部２０ｃには、タイヤ温度に対する適正空気圧を記憶した適正空気圧記憶手段２０ｅと、空気圧センサ６〜９により検出された実測空気圧と適正空気圧記憶手段２０ｅに記憶された適正空気圧との差に基づいて過不足量を算出する過不足量算出手段２０ｆと、過不足量算出手段２０ｆにより算出された過不足量に基づいてタイヤ空気圧の過不足状態を判定する判定手段２０ｇと、判定手段２０ｇによりタイヤ空気圧の過不足状態が判定された時、警報機３０に出力して過不足量を警報させる警報制御手段２０ｈと、受信機２０ａにて受信したタイヤ識別情報の内、受信頻度が高い上位４つ（タイヤ数に対応した数）のタイヤ識別情報を自車のタイヤ識別情報として判定する自車タイヤ識別情報判定手段２０ｉと、舵角センサ４０ａにより検出されたステアリングの舵角に基づいて舵角が所定値以上の旋回状態を判定する旋回判定手段２０ｊと、旋回判定手段２０ｉにより旋回状態が判定された時から各タイヤの加速度が第１設定値まで上昇する時間若しくは第２設定値まで低下する時間を各空気圧センサ６〜９について計測する遅れ時間計測手段２０ｋと、遅れ時間計測手段２０ｋにより計測された各遅れ時間の内、遅れ時間が短い上位２つの加速度を送信している送信機をそれぞれ前輪、遅れ時間が長い下位２つの加速度を送信している送信機をそれぞれ後輪に装着されているものと判定する第１判定手段２０ｌと、旋回判定手段２０ｉにより旋回状態が判定された時からタイヤの加速度が第１設定値まで上昇したのか、第２設定値まで低下したのか加速度の変化方向を検出する加速度変化検出手段２０ｍと、加速度変化検出手段２０ｍにより検出された加速度の変化方向とステアリングの舵角方向との対応関係に基づいて各タイヤ２〜５が左右輪のいずれであるかを判定する第２判定手段２０ｎと、第１判定手段２０ｌと第２判定手段とにより最終的に判定された各タイヤ位置に対応する送信機６ｅ〜９ｅから送信されているタイヤ識別情報をタイヤ識別情報記憶手段２０ｏに登録するタイヤ位置識別情報登録手段２０ｐとが備えられている。また、警報機３０は、例えば、ナビゲーションシステムの表示画面を利用したり、インストゥルメントパネルに専用の表示機を設けて表示することができ、例えば、図４、図５に示すようにすることができる。図４は、インストゥルメントパネルに専用の表示機を設けて表示する例を示しており、タイヤ空気圧に過不足が生じているタイヤについて、適正空気圧（例えば、２７５ＫＰａ）、実測空気圧（例えば、２５０ＫＰａ）及びタイヤ空気圧の過不足量（例えば、−３０ＫＰａ）を表示するようにしてある。また、図５は、ナビゲーションシステムの表示画面を利用して表示する例を示しており、適正空気圧帯域に対する各車輪の実測空気圧を表示するとともに、過不足がある車輪については、具体的な過不足量が表示されるようになっている。尚、図５では、右後輪が適正空気圧に対して３０ＫＰａ不足している例を示している。
【００１６】
次に、実施形態１に関する空気圧センサ６〜９の中央演算処理部６ｅ〜９ｅによる具体的制御内容について、図６のフローチャートに基づき説明する。図６のステップＳ１において、空気圧センサ６〜９の各検出部６ａ〜９ａ、６ｂ〜９ｂ、６ｃ〜９ｃにより検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ、加速度Ｇを読込む。続く、ステップＳ２では、実測空気圧Ｐｏの変化が所定値以上となる異常減圧状態か否か判定する。ステップＳ２でＹＥＳと判定された時、つまり、パンク等によるタイヤ空気圧の異常減圧モードであると判定された時は、最新のタイヤ空気圧を時々刻々制御ユニット２０に送信する必要があるため、ステップＳ３に進み、制御ユニット２０に対して最も短い周期ｔ１でタイヤ空気圧、タイヤ温度及び加速度を検出するとともに、検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ及び加速度Ｇを制御ユニット２０に送信する。また、ステップＳ２でＮＯと判定された時はステップＳ４に進み、後述する登録条件が設立しているか否か判定する。ステップＳ４でＹＥＳと判定され、登録モードであると判定された時は、タイヤ位置識別を行うために加速度Ｇを時々刻々制御ユニット２０に送信する必要があるため、ステップＳ５に進み、異常減圧モードと同様の最も短い周期ｔ１でタイヤ空気圧、タイヤ温度及び加速度を検出するとともに、検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ及び加速度Ｇを制御ユニット２０に送信する。また、ステップＳ４でＮＯと判定された時はステップＳ６に進み、検出された加速度Ｇに基づいて車両が走行状態であるか否か判定する。ステップＳ６でＹＥＳと判定され、走行モードであると判定された時は、ステップＳ７に進み、走行中のタイヤ空気圧状態を異常減圧モード及び登録モードの送信周期ｔ１に対して長い周期ｔ２でタイヤ空気圧、タイヤ温度及び加速度を検出するとともに、検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ及び加速度Ｇを制御ユニット２０に送信する。ここで、走行モードの時異常減圧モードに対して検出、送信周期を長く設定する理由は、通常の走行モードの場合、タイヤ空気圧の検出緊急性が低いため、検出、送信周期を長くして空気圧センサ６〜９の電池寿命の延命を図るためである。また、ステップＳ６でＮＯと判定され、停車モードと判定された時は、ステップＳ８に進み、異常減圧モード及び登録モードの周期ｔ１、走行モードの周期ｔ２に対して長い周期ｔ３でタイヤ空気圧、タイヤ温度及び加速度を検出するとともに、検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ及び加速度Ｇを制御ユニット２０に送信する。ここで、停車モード時最も長い検出、送信周期に設定する理由は、タイヤ空気圧に変化があったとしても、車両が停車状態であればその状態の報知が多少遅れたとしても影響は少ないため、検出、送信周期を長くして空気圧センサ６〜９の電池寿命の延命を図るためである。
【００１７】
次に、実施形態１に関する制御ユニット２０の中央演算処理部２０ｂによる具体的制御内容について、図７のフローチャートに基づき説明する。図７のステップＳ１０において、空気圧センサ６〜９の各検出部６ａ〜９ａ、６ｂ〜９ｂ、６ｃ〜９ｃにより検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ、加速度Ｇ及び自車タイヤ識別情報の他、車速信号、イグニッションスイッチ信号、ナビゲーションシステムの各種信号、舵角センサ４０ａにより検出された舵角Θ、ユーザーが操作する識別情報登録スイッチ（図示省略）信号を読込む。続く、ステップＳ１１では、後述する自車のタイヤ識別情報をタイヤ位置毎に登録する登録モードか否か判定する。ステップＳ１１でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ１２に進み、タイヤ識別情報を登録する。尚、タイヤ識別情報の登録の詳細については、後述する。ステップＳ１３では、ステップＳ１０で適正空気圧記憶手段２０ｅに記憶されている適正空気圧Ｐｂを適正空気圧Ｐｂとして設定する。尚、適正空気圧記憶手段２０ｅに記憶されている適正空気圧Ｐｂは、図５に示したように、タイヤ温度Ｔに対応した適正空気圧Ｐｂが記憶されている。ステップＳ１４では、ステップＳ１３で設定された適正空気圧Ｐｂと、ステップＳ１０で読込まれた実測空気圧Ｐｏとの偏差に基づいて過不足量ΔＰを算出する。ステップＳ１５では、ステップＳ１４で算出された過不足量ΔＰが所定値以上か否か判定し、ＹＥＳと判定された時は、ステップＳ１６に進み、ステップＳ１０で読込んだ実測空気圧Ｐｏ、ステップＳ１３で設定された適正空気圧Ｐｂ及びステップＳ１４で算出された過不足量ΔＰを警報機３０に表示させる。また、ステップＳ１５でＮＯと判定された時は、タイヤ空気圧は正常であるため、ステップＳ１６の処理をバイパスしてリターンする。
【００１８】
次に、図７におけるステップＳ１１、Ｓ１２のタイヤ識別情報登録処理の詳細について、図８のフローチャートに基づき説明する。図８のステップＳ２０において、空気圧センサ６〜９の各検出部６ａ〜９ａ、６ｂ〜９ｂ、６ｃ〜９ｃにより検出された実測空気圧Ｐｏ、タイヤ温度Ｔ、加速度Ｇ及び自車タイヤ識別情報の他、車速信号、イグニッションスイッチ信号、ナビゲーションシステムの各種信号、舵角センサ４０ａにより検出された舵角Θ、ユーザーが操作する識別情報登録スイッチ（図示省略）信号を読込む。続く、ステップＳ２１〜Ｓ２３の判定によって図７のステップＳ１１で示した具体的な判定を実行する。つまり、まずステップＳ２１では、識別情報登録スイッチがＯＮにされているか否か判定する。ステップＳ２１でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ２２に進み、自車のタイヤ識別情報が全て登録されているか否か判定する。ステップＳ２２でＮＯと判定された時は、識別情報登録スイッチがＯＮにされた状態で、未だ全てのタイヤについて登録が済んでいない状態であることから、ステップＳ２４に進み、空気圧センサ６〜９からの制御ユニット２０に対する送信レートが高くなるよう、制御ユニット２０の送信機２０ｄから空気圧センサ６〜９の受信機６ｇ〜９ｇに送信する。また、ステップＳ２１でＮＯと判定された時、若しくはステップＳ２２でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ２３に進み、既に登録済みのタイヤ識別情報とは異なるタイヤ識別情報を受信機２０ａにて受信したか否か判定する。ステップＳ２３でＹＥＳと判定された時、つまり、タイヤ識別情報は登録済み若しくは識別情報登録スイッチがＯＦＦにされている状態であるが、タイヤ交換によって新たなタイヤ識別情報を受信している可能性があるため、ステップＳ２４に進み、上述と同様、空気圧センサ６〜９からの制御ユニット２０に対する送信レートが高くなるよう、制御ユニット２０の送信機２０ｄから空気圧センサ６〜９の受信機６ｇ〜９ｇに送信する。ステップＳ２５では、受信機２０ａにて受信したタイヤ識別情報を所定時間蓄積して、タイヤ識別情報毎の受信頻度を算出し、続く、ステップＳ２６では、所定時間内に受信したタイヤ識別情報の内、受信頻度の高い上位４つ（タイヤ数に対応する数）のタイヤ識別情報、実測空気圧Ｐｏ、加速度Ｇを入手する。ステップＳ２７では、車速が所定範囲（例えば、４０〜６０Ｋｍ／ｈ）内にあるか否か判定する。ここで、旋回時において、前後輪の区別は、前後車輪の位相差が大きくなる高車速時に適している。また、左右輪の区別は、舵角が相対的に大きくなる低速時が適している。ステップＳ２７では、前後輪、左右輪いずれの判定も同時に行えるような車速に設定されている。ステップＳ２７でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ２８に進み、ステップＳ２０で読込まれた舵角Θが所定値α以上であるか否か判定する。ステップＳ２８でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ２９に進み、受信頻度の高い上記４つの各空気圧センサ６〜９毎にタイマーＴ１〜Ｔ４のカウントを開始する。続く、ステップＳ３０では、舵角Θが所定値α以上になった時点から各タイヤの空気圧センサ６〜９により検出された加速度Ｇが第１設定値ａ以上であるか否か判定する。ステップＳ３０でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ３１に進み、ステップＳ２９でカウントが開始されたタイマーＴ１〜Ｔ４の内、加速度Ｇが第１設定値ａ以上になったカウンターについてカウントを終了する。これによって、舵角Θが所定値α以上なった時点から加速度Ｇが第１設定値ａに上昇するまでの時間が計測されることになる。また、ステップＳ３０でＮＯと判定された時は、ステップＳ３２に進み、舵角Θが所定値α以上になった時点から各タイヤの空気圧センサ６〜９により検出された加速度Ｇが第２設定値ｂ以下であるか否か判定する。ステップＳ３２でＹＥＳと判定された時、ステップＳ３３に進み、ステップＳ２９でカウントが開始されたタイマーＴ１〜Ｔ４の内、加速度Ｇが第２設定値ｂ以下になったカウンターについてカウントを終了する。これによって、舵角Θが所定値α以上なった時点から加速度Ｇが第２設定値ｂに低下するまでの時間が計測されることになる。ステップＳ３４では、計測されたタイマーＴ１〜Ｔ４の内、タイマー値の小さい、つまり、遅れ時間の短い上位２つのタイマーが前輪とし、下位２つのタイマーを後輪として判定する。続く、ステップＳ３５では、ステップＳ３４で判定された前輪と後輪との各タイマーについて、ステップＳ３１、Ｓ３３の内いずれの処理においてカウントが終了されたものか判定し、加速度Ｇの変化方向を検出する。ステップＳ３６では、ステップＳ３５で検出された加速度Ｇの変化方向が増加方向か減少方向かによって左右輪のいずれであるかを判定する。例えば、左旋回時は、外側の車輪となる右側車輪の加速度Ｇは増加し、左側車輪の加速度Ｇは減少するため、加速度Ｇが増加している車輪を右輪、加速度Ｇが減少している車輪が左輪として判定することができるステップＳ３７では、ステップＳ３４、Ｓ３６の両判定によって最終的に４つのタイヤ位置を判定することができ、その判定されたタイヤ位置毎にタイヤ識別情報を登録する。尚、ステップＳ２７、Ｓ２８、Ｓ３２のいずれかの判定においてＮＯと判定された時は、登録処理を行うことなくリターンする。
【００１９】
以下、実施形態１による作用効果を図９に基づいて説明する。図９に示すように、舵角Θが所定値α以上になった時点から加速度Ｇが第１設定値ａに到達するまでの遅れ時間Ｔ１、Ｔ３と、第２設定値ｂまで低下する遅れ時間Ｔ２、Ｔ４の内、遅れ時間の短いタイマーＴ１、Ｔ２に関連する加速度Ｇを送信している送信機が前輪に装着されたもので、遅れ時間の長いタイマーＴ３、Ｔ４に関連する加速度Ｇを送信している送信機が後輪に装着されているものであることが判定される。次に、判定された前輪と後輪との各２つのタイマーについて、左右いずれの車輪かを判定するために、操舵方向と加速度Ｇの変化方向との関係に基づいて左右輪いずれであるかを判定する。つまり、図９では、左旋回の例を示しており、左旋回時は、左側車輪の加速度Ｇが第１設定値ａまで上昇するのに対し、右側車輪の加速度Ｇは逆に第２設定値まで低下することから、図９においては、タイマーＴ１、Ｔ３に関連する加速度Ｇを送信している送信機が各々左側車輪に装着されているものであり、タイマーＴ２、Ｔ４に関連する加速度Ｇを送信している送信機が右側車輪に装着されているものであることが判定できる。以上のように、自動車の旋回時に、各車輪の加速度の状態に基づいてタイヤ位置を判定することができる。
【００２０】
（実施形態２）図１０は、実施形態２に関する全体構成図であり、実施形態１に対し、各タイヤ２〜５を各々独立して制動制御するための制動用制御ユニット５０と、各タイヤ２〜５毎に備えられる各制動用アクチュエータ５１〜５４とから構成される制動装置が備えられている点で相違する。尚、制動用制御ユニット５０は、例えば、特定のタイヤにスリップが生じた場合、当該タイヤにのみ制動制御が実行されるよう構成されている。
【００２１】
図１１は、実施形態２に関する制御ブロック図であり、実施形態１に対し、制動用制御ユニット５０から各タイヤ２〜５に対する制動制御状態に関する情報が制御ユニット２０に対して提供される点で相違する。
【００２２】
図１２は、実施形態２に関する制御ユニット２０の詳細を示す制御ブロック図であり、実施形態１に対し、旋回状態判定手段２０ｊ〜第２判定手段２０ｎの代りに、制動装置作動検出手段２０ｑ、最小加速度検出手段２０ｒ、最小遅れ時間計測手段２０ｓが備えられている点で相違する。制動装置作動検出手段２０ｑは、制動用制御ユニット５０からの制動実行を示す信号を基に各タイヤ２〜５の内、いずれのタイヤに対して制動制御が実行されているかを検出するよう構成されている。最小加速度検出手段２０ｒは、作動装置検出手段２０ｑにより制動制御が実行された後、各空気圧セン６〜９の送信機６ｅ〜９ｅから送信されている加速度の内最も低い加速度情報を送信している送信機がいずれであるかを検出するよう構成されている。最小遅れ時間計測手段２０ｓは、作動装置検出手段２０ｑにより制動制御が実行された後、各空気圧セン６〜９の送信機６ｅ〜９ｅから送信されている加速度の内最も早く加速度が低下を開始している加速度情報を送信している送信機がいずれであるかを検出する。そして、タイヤ位置識別情報登録手段２０ｏは、最小加速度検出手段２０ｒ若しくは最小遅れ時間計測手段２０ｓにより検出された制動制御が実行されているタイヤと最も関連の高い加速度情報（加速度が最も低い若しくは遅れ時間が最も短い）を送信している送信機から送信されているタイヤ識別情報が当該タイヤのものであるとして登録するよう構成されている。
【００２３】
次に、実施形態２に関する制御ユニット２０の具体的制御内容について、図１３のフローチャートに基づいて説明する。図１３のフローチャートにおいて、ステップＳ４０〜Ｓ４６は、図８のステップＳ３０〜Ｓ３６と同様であるため説明を省略する。以下、ステップＳ４７以降の処理について、説明する。ステップＳ４７では、特定のタイヤに対して作動制御が実行されているか否か判定する。ステップＳ４７でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ４８に進み、各空気圧センサ６〜９毎にカウンター（Ｔ１〜Ｔ４）のカウントを開始する。続く、ステップＳ４９では今回検出された加速度Ｇ（ｎ）が前回検出された加速度Ｇ（ｎ−１）よりも小さいか否か判定、つまり、制動によって各タイヤ２〜５の加速度が低下を開始したか否か判定する。ステップＳ４９でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ５０に進み、ステップＳ４８でカウントを開始したカウンター（Ｔ１〜Ｔ４）のカウントを終了する。続く、ステップＳ５１では、各タイマー（Ｔ１〜Ｔ４）の内、最もタイマー値が小さい、つまり、制動開始から加速度が低下するまでの時間が最も短い最小遅れ時間に関する加速度Ｇを送信している送信機がいずれであるか判定する。ステップＳ５２では、制動制御が開始されてから所定時間経過したか否か判定する。ステップＳ５２でＹＥＳと判定された時、ステップＳ５３に進み、各空気圧センサ６〜９により検出されている最新の加速度Ｇ１〜Ｇ４を検出する。続く、ステップＳ５４では、ステップＳ５３で検出された加速度Ｇ１〜Ｇ４の内、最小加速度を送信している送信機がいずれであるかを判定する。つまり、特定のタイヤに制動がなされると、全タイヤの加速度にも影響が及び加速度が低下するものの、その中でも制動がなされたタイヤの加速度が最も低下することから、最小加速度を送信している送信機が、制動制御が実行されているタイヤに装着されている送信機であることを識別することができる。ステップＳ５５では、ステップＳ５１若しくはステップＳ５４の判定によって判定されたタイヤ位置を各タイヤ位置毎に登録し、全てのタイヤについて登録されるまで繰返し行われる。尚、ステップＳ４７、Ｓ４９、Ｓ５２のいずれかの判定においてＮＯと判定された時は、リターンする。
【００２４】
以下、実施形態２による作用効果を図１４に基づいて説明する。図１４中ｔ１時点は、例えば、右側前車輪に対する制動制御が開始された時点を示しており、このｔ１時点以降加速度が低下を開始するまでの時間が、タイマーＴ１の場合時点ｔ２までの短い時間であるのに対し、他のタイマーＴ２〜Ｔ４は時点ｔ３までの長い時間とされており、これらの関係からタイマーＴ１に関連する加速度を送信している送信機が右側前車輪に装着されているものとして判定することができる。若しくは、右側前車輪に対する制動制御が開始された時点ｔ１から所定時間経過後のｔ４時点において、検出された各加速度Ｇ１〜Ｇ４の内、最も加速度の小さい最小加速度Ｇ１を送信している送信機が右側前車輪に装着されているものとして判定することができる。尚、他のタイヤについても、ｔ４時点以降、他のタイヤに対する制動制御が実行される度上述と同様にタイヤ位置を順次識別し、登録される。以上のように、特定タイヤに対する制動制御時、制動が行われているタイヤと最小遅れ時間若しくは最小加速度との関係に基づいてタイヤ位置を判定することができる。
【００２５】
尚、本実施形態では、タイヤ空気圧の不足状態を過不足量、適正空気圧及び実測空気圧の具体的数値を表示する例を示したが、これらの数値を表示することなく単に過不足状態をワーニングランプやワーニングブザー等により報知するものでもよい。また、実施形態１では、前後輪と左右輪との判定を同一の車速範囲内で実行する例を示したが、それぞれについて異なる車速毎に判定するようにしてもよい。具体的には、前後輪の判定は、前後輪間で位相差が大きくなる車速が高い時に行い、左右輪の判定は、相対的に舵角が大きくなり左右差が大きくなる車速が低い時に行うようにすれば、各車輪間での差が大きくなるため、判定精度を更に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に関わる全体構成図。
【図２】実施形態１に関わる制御ブロック図。
【図３】実施形態１に関わる制御ユニットの詳細を示す制御ブロック図。
【図４】実施形態１、２に関わるタイヤ空気圧状態の警報例を示す図。
【図５】実施形態１、２に関わるタイヤ空気圧状態の警報例を示す図。
【図６】実施形態１に関わる空気圧センサ制御内容を示すフローチャート。
【図７】実施形態１に関わる制御ユニット制御内容を示すフローチャート。
【図８】図７のタイヤ識別情報登録処理に関わる制御内容を示すフローチャート。
【図９】実施形態１に関わるタイムチャート。
【図１０】実施形態２に関わる全体構成図。
【図１１】実施形態２に関わる制御ブロック図。
【図１２】実施形態２に関わる制御ユニットの詳細を示す制御ブロック図。
【図１３】実施形態２に関わる制御ユニット制御内容を示すフローチャート。
【図１４】実施形態２に関わるタイムチャート。
【符号の説明】
６〜９：空気圧センサ
６ａ〜９ａ：圧力検出部
６ｃ〜９ｃ：加速度検出部
２０：制御ユニット
２０ｈ：警報制御手段
２０ｊ：旋回判定手段（特定状態検出手段）
２０ｋ：遅れ時間計測手段（タイヤ位置判定手段）
２０ｌ：第１判定手段（タイヤ位置判定手段）
２０ｍ：加速度変化検出手段（タイヤ位置判定手段）
２０ｎ：第２判定手段（タイヤ位置判定手段）
２０ｏ：タイヤ位置識別情報登録手段
２０ｑ：制動状態検出手段
２０ｒ：最小加速度手段（タイヤ位置判定手段）
２０ｓ：最小遅れ時間計測手段（タイヤ位置判定手段）
３０：警報機
４０ａ：舵角センサ（操舵状態検出手段）
５０：制動制御用制御ユニット（制動装置）
５１〜５４：制動用アクチュエータ（制動装置）
Claims (7)
- 自動車の各タイヤに装着され、タイヤ空気圧情報を検出する空気圧センサと、
上記各タイヤに装着され、タイヤ速度情報を検出するタイヤ速度センサと、
上記各タイヤに装着され、上記空気圧センサより検出されたタイヤ空気圧情報及びタイヤ速度センサにより検出されたタイヤ速度情報とともに各タイヤ間で同一のコードとならないように設定されたタイヤ識別情報を送信する送信機と、
上記タイヤの空気圧状態を警報する警報機と、
上記送信機からの信号を受け、上記警報機にタイヤ空気圧状態を警報させる制御ユニットとを備えた空気圧警報装置であって、
上記制御ユニットには、
上記各タイヤ間においてタイヤ速度状態に差が生じるステアリングの操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、
上記操舵状態検出手段により自動車の旋回状態が検出された時、ステアリングの操舵状態変化に対する上記タイヤ速度センサにより検出された各タイヤの加速度が第１設定値まで上昇する時間若しくは第２設定値まで低下する時間を計測し、計測された各遅れ時間の内、遅れ時間が短い加速度を送信している送信機をそれぞれ前輪、遅れ時間が長い加速度を送信している送信機をそれぞれ後輪に装着されているものと判定する第１判定手段を有するタイヤ位置判定手段と、
該タイヤ位置判定手段により判定されたタイヤ位置の送信機から送信されたタイヤ識別情報を、判定された当該タイヤ位置のタイヤ識別情報として登録するタイヤ位置識別情報登録手段とが備えられたことを特徴とする自動車の空気圧警報装置。 - 上記タイヤ位置判定手段は、上記操舵状態検出手段により自動車の旋回状態が検出された時、ステアリングの操舵状態変化に対する上記タイヤ速度センサにより検出された各タイヤの加速度が第１設定値まで上昇したのか、第２設定値まで低下したのか加速度の変化方向を検出して検出された加速度の変化方向とステアリングの舵角方向との対応関係に基づいてタイヤ位置が左右輪のいずれであるかを判定する第２判定手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の自動車の空気圧警報装置。
- 上記第１判定手段による前後輪の判定は、前後輪間で位相差が大きくなる車速が高い時に行い、
上記第２判定手段による左右輪の判定は、相対的に舵角が大きくなり左右差が大きくなる車速が低い時に行うように構成されていることを特徴とする請求項２記載の自動車の空気圧警報装置。 - 上記自動車には、各タイヤ毎に独立して制動可能な制動装置が備えられる一方、上記特定状態検出手段は、上記制動装置による制動状態を検出する制動状態検出手段から構成されるとともに、上記タイヤ位置判定手段は、上記制動状態検出手段により特定タイヤに対する制動制御の実行が検出された時、上記送信機から送信されているタイヤ速度情報の内、最も低いタイヤ速度情報を送信している送信機が上記特定タイヤに装着されている送信機であることを判定するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の自動車の空気圧警報装置。
- 上記自動車には、各タイヤ毎に独立して制動可能な制動装置が備えられる一方、上記特定状態検出手段は、上記制動装置による制動状態を検出する制動状態検出手段から構成されるとともに、上記タイヤ位置判定手段は、上記制動状態検出手段により特定タイヤに対する制動制御の実行が検出された時、上記送信機から送信されているタイヤ速度情報の内、制動制御に対するタイヤ速度変化遅れ時間が最も短いタイヤ速度情報を送信している送信機が上記特定タイヤに装着されている送信機であることを判定するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の自動車の空気圧警報装置。
- 上記タイヤ速度センサは、加速度を多段階に検出可能な加速度センサから構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の自動車の空気圧警報装置。
- 上記各タイヤ内に装着される送信機は、上記制御ユニットによってタイヤ識別情報を登録する際、上記制御ユニットに対するタイヤ空気圧情報、タイヤ速度情報及びタイヤ識別情報の送信レートを高くするよう構成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の自動車の空気圧警報装置。
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