JP4121651B2

JP4121651B2 - タイヤ状態監視装置

Info

Publication number: JP4121651B2
Application number: JP00657699A
Authority: JP
Inventors: 一浩志村
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: JP2000203218A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの空気圧等の状態を監視する装置に関し、さらに詳しくは、電池寿命を延長すると共に、停車時におけるタイヤ状態の変化を運転開始に先駆けて警告することを可能にしたタイヤ状態監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からタイヤの空気圧を常時監視する装置として、圧力センサと送信器と電池とを備えたセンサモジュールを車輪に装着し、圧力センサのデータを送信器から送信する一方で、このデータを車両に取り付けた受信器で受信し、これを適宜の表示装置に表示するシステムが使用されている。
【０００３】
上記タイヤ空気圧監視装置においては、センサモジュールの電池寿命を延ばすために、遠心スイッチによる電流制御を行っている。即ち、遠心スイッチは停車状態ではオフになるように設定され、車両が停止している間はセンサモジュールの回路が作動せず、データは全く送信されないので、電池の消耗を抑えることが可能になる。
【０００４】
しかしながら、上記遠心スイッチで電流制御を行うようにしたタイヤ空気圧監視装置では、遠心スイッチが作動する速度に到達するまでデータが送信されないので、停車中にパンク等の異常が起きても、走行後しばらくしないと運転者に警告されないという問題があった。このような異常データは、走行開始前又は走行開始直後には運転者に対して警告されることが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、電池寿命を延長すると共に、停車時におけるタイヤ状態の変化を運転開始に先駆けて警告することを可能にしたタイヤ状態監視装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のタイヤ状態監視装置は、タイヤ内の物理量を測定するセンサと、該センサからのデータを送信する送信器と、前記センサ及び送信器の動作を制御する制御回路と、該制御回路に電力を供給する二次電池からなる電源と、車両の走行状態を検知するスイッチと、前記送信器から送信されるデータを受信する受信器とを備え、前記センサが圧力センサであり、前記制御回路が車両の走行状態に基づいて前記センサの作動インターバルを切り換え、停車時の作動インターバルを走行時の作動インターバルよりも長く設定すると共に、停車時には前記データの変化量が所定の閾値より大きい場合のみ前記送信器からデータ送信を行うようにし、前記受信器をイグニッションスイッチがオフであるときも補助電源で作動するように構成し、該受信器が常に最新のデータをメモリに更新すると共に、イグニッションスイッチがオンになると同時に前記メモリ内のデータを表示装置に表示するタイヤ状態検出装置であって、前記制御回路はセンサと送信器の駆動を命令する理論演算回路と、センサのデータを一時的に記憶するランダムアクセスメモリと、比較データを設定するためのリードオンリーメモリと、停車中の作動インターバルを設定するための停車中タイマと、走行中の作動インターバルを設定するための走行中タイマと、送信信号の衝突を防止するための衝突防止タイマと、電源から供給される電力を分配する電源コントローラを備え、前記スイッチが車両の停車状態を検知すると、前記制御回路は、イニシャル処理を行い、割り込み禁止フラグをオンにするとその時点での最新のデータＲ０を前回のデータＲ１に置き換え、次いでセンサにより収集されたデータＲＳを最新のデータＲ０とし、該データＲ０をリードオンリーメモリに設定されたデータ下限値ＲＬと比較し、データＲ０のほうが小さいとき送信器からデータ送信を行い、データＲ０がデータ下限値ＲＬより大きいときはデータＲ０とデータＲ１との差を求め、この差をデータ変化値ＲＣとし、該データ変化値ＲＣが０より大きいとき割り込み禁止フラグをオフにし、データ変化値ＲＣが０より小さいときは絶対値を取り、これをデータ変化値ＲＢとしてリードオンリーメモリに設定された閾値ＲＤと比較し、閾値ＲＤのほうがデータ変化値ＲＢより大きいとき割り込み禁止フラグをオフにし、データ変化値ＲＢが閾値ＲＤよりも大きいときは送信器からデータ送信を行うようにし、割り込み禁止フラグがオフになると停車中タイマをオンにし、該停車中タイマが切れると再び割り込み禁止フラグをオンにして上記工程を繰り返す一方、前記スイッチが車両の走行状態を検知すると、前記制御回路は割り込み処理を行い、該割り込み処理は、オンにした衝突防止タイマが切れると、その時点での最新のデータＲ０を前回のデータＲ１に置き換え、次いでセンサで得られたデータＲＳを最新のデータＲ０とし、送信器からデータ送信を行うようにし、データ送信後、依然として走行状態であれば走行中タイマがオンになり、該走行中タイマが切れると、衝突防止タイマが切れた以降の工程を繰り返すことを特徴とする。
【０００７】
このようにタイヤ内の物理量（空気圧）を常時監視する装置において、センサの停車時の作動インターバルを走行時の作動インターバルよりも長く設定し、しかも停車時にはデータの変化量が所定の閾値より大きい場合のみデータ送信を行うようにしたことにより、電源となる電池の寿命を大幅に延長することができる。また、停車時に異常データを検出した場合には、これを受信器に送信するので、停車時におけるタイヤ状態の変化を運転開始に先駆けて警告することが可能である。
【０００８】
また、受信器を常時作動状態にしておき、データ表示をイグニッションスイッチに連動させることにより、無人の車内で無駄な警告を発することなく、停車中のタイヤ状態の変化を運転開始に先駆けて知らせることができる。
【０００９】
なお、車両の走行状態を検知するスイッチとしては、遠心スイッチや振動スイッチを使用することができる。特に、振動スイッチは感度が高いので車両の走行状態を検知する上で好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態からなるタイヤ状態監視装置を例示するものである。図において、タイヤ状態監視装置は、タイヤ内の物理量を測定するセンサ１と、センサ１からのデータを送信する送信器２と、これらセンサ１や送信器２の動作を制御する制御回路３と、この制御回路３に電力を供給する電源４と、車両の走行状態を検知するスイッチ５とを備えたセンサモジュールを車輪に装着する一方で、送信器２から送信されるデータを受信する受信器６を備えたディスプレイモジュールを車両側に搭載する構成になっている。
【００１２】
センサ１としては、タイヤ内の空気圧を測定する圧力センサが使用される。また、圧力センサと温度センサとを併用し、温度による圧力変化の影響を排除するために温度センサのデータを用いて圧力センサのデータを温度補償するようにしても良い。
【００１３】
送信器２は無線周波数（ＲＦ）信号でデータを送信するようになっている。この送信器２のアンテナはセンサモジュールを取り付けた車輪のホイールに接続される。
【００１４】
制御回路３はセンサ１と送信器２の駆動を命令する理論演算回路（ＡＬＵ）３１と、センサ１のデータを一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３２と、比較データを設定するためのリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）３３と、停車中の作動インターバルを設定するための停車中タイマ３４と、走行中の作動インターバルを設定するための走行中タイマ３５と、送信信号の衝突を防止するための衝突防止タイマ３６と、電源４から供給される電力を分配する電源コントローラ３７とを備えている。
【００１５】
電源４としては、二次電池が使用される。また、スイッチ５としては、遠心力を検出して作動する遠心スイッチや振動子により振動を検出して作動する振動スイッチを使用することができる。
【００１６】
受信器６はイグニッションスイッチがオフであるときも補助電源で作動し、常時、最新データをメモリに更新するように構成されている。しかも、受信器６はイグニッションスイッチがオンになると同時にメモリ内のデータを運転席のコントロールパネル等に設置した表示装置に供給し、これを表示するように設定されている。
【００１７】
図２及び図３はそれぞれ上記タイヤ状態監視装置の停車時及び走行時の制御動作を示すものである。停車状態においては、図２に示す制御が行われる。即ち、スイッチ５が車両の停止状態を検知し、イニシャル処理が行われると、割り込み禁止フラグがオンになり、その時点での最新のデータＲ０を前回のデータＲ１に置き換える。その後、センサ１によりデータ収集を行い、得られたデータＲＳを最新のデータＲ０とする。このデータＲ０をメモリ３３に設定されたデータ下限値ＲＬと比較し、データＲ０のほうが小さいとき送信器２からデータ送信を行う。
【００１８】
データＲ０がデータ下限値ＲＬより大きいときはデータＲ０とデータＲ１との差を求め、これをデータ変化値ＲＣとする。このデータ変化値ＲＣが０より大きいとき割り込み禁止フラグがオフになる。データ変化値ＲＣが０より小さいときは絶対値を取り、これをデータ変化値ＲＢとする。そして、メモリ３３に設定された閾値ＲＤとデータ変化値ＲＢとを比較し、閾値ＲＤのほうが大きいとき割り込み禁止フラグがオフになる。データ変化値ＲＢが閾値ＲＤよりも大きいときは送信器２からデータ送信を行う。また、割り込み禁止フラグがオフになると停車中タイマ３４がオンになり、この停車中タイマ３４が切れると再び割り込み禁止フラグオンになる。
【００１９】
一方、走行状態においては、図３に示す制御が行われる。即ち、スイッチ５が走行状態を検知してオンになると割り込み条件を満足し、割り込み処理に移行する。割り込み処理では衝突防止タイマ３６がオンになり、この衝突防止タイマ３６が切れると、その時点での最新のデータＲ０を前回のデータＲ１に置き換える。そして、センサ１で得られたデータＲＳを最新のデータＲ０とし、送信器２からデータ送信を行う。データ送信後、スイッチ５が依然としてオンであれば走行中タイマ３５がオンになり、この走行中タイマ３５が切れると、衝突防止タイマ３６が切れた以降の工程を繰り返す。また、データ送信後、スイッチ５がオフであれば割り込み処理を終了する。
【００２０】
上述したタイヤ状態監視装置においては、センサ１の動作制御に２系統のタイマが使用され、停車中タイマ３４が走行中タイマ３６よりも長く設定されているので、走行中は短いインターバル（例えば１〜１０分）で、停車中は長いインターバル（例えば１〜２時間）でタイヤ内の物理量（空気圧）をモニタすることができる。そのため、電源４となる電池の消耗を抑制することができる。
【００２１】
しかも、走行中は得られたデータを逐次送信するものの、停車中はデータの変化量が所定の閾値より大きい場合のみ送信器２からデータ送信を行うため、その節電効果を更に高めることができる。例えば、インターバル時にタイマが消費する電流は数μＡであり、センサの駆動は約１ｍＡで約０．５秒間であり、送信器が消費する電流は約３０ｍＡで約０．５秒間である。そのため、送信回数を減らすことにより、電池の消耗を大幅に減らすことが可能である。
【００２２】
一方、受信器６を含むディスプレイモジュールは、イグニッションスイッチがオフであるときも補助電源によりデータ待機の状態を維持しているので、停車中に送信されたデータはメモリに記憶される。但し、イグニッションスイッチがオフである場合は、車内に運転者がいないものと仮定されるので、送信データは表示されず、単にメモリに蓄積されるだけである。そして、イグニッションスイッチがオンになると同時にメモリ内のデータが所定の表示装置に表示される。そのため、停車中にタイヤに異常が生じた場合、運転者は運転開始に先駆けて異常データを知ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、制御回路が車両の走行状態に基づいてセンサの作動インターバルを切り換え、停車時の作動インターバルを走行時の作動インターバルよりも長く設定すると共に、停車時にはデータの変化量が所定の閾値より大きい場合のみ送信器からデータ送信を行うようにしたことにより、電源となる電池の寿命を大幅に延長することができ、しかも停車時におけるタイヤ状態の変化を運転開始に先駆けて警告することができる。
【００２４】
特に、受信器をイグニッションスイッチがオフであるときも補助電源で作動するように構成し、該受信器が常に最新のデータをメモリに更新すると共に、イグニッションスイッチがオンになると同時にメモリ内のデータを表示装置に表示するように設定すれば、無人の車内で無駄な警告を発することなく、停車中に生じたタイヤの異常を運転開始に先駆けて知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなるタイヤ状態監視装置を示す回路図である。
【図２】本発明の実施形態からなるタイヤ状態監視装置の停車時の制御動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態からなるタイヤ状態監視装置の走行時の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１センサ
２送信器
３制御回路
４電源
５スイッチ
６受信器
３４停車中タイマ
３５走行中タイマ

Claims

タイヤ内の物理量を測定するセンサと、該センサからのデータを送信する送信器と、前記センサ及び送信器の動作を制御する制御回路と、該制御回路に電力を供給する二次電池からなる電源と、車両の走行状態を検知するスイッチと、前記送信器から送信されるデータを受信する受信器とを備え、前記センサが圧力センサであり、前記制御回路が車両の走行状態に基づいて前記センサの作動インターバルを切り換え、停車時の作動インターバルを走行時の作動インターバルよりも長く設定すると共に、停車時には前記データの変化量が所定の閾値より大きい場合のみ前記送信器からデータ送信を行うようにし、前記受信器をイグニッションスイッチがオフであるときも補助電源で作動するように構成し、該受信器が常に最新のデータをメモリに更新すると共に、イグニッションスイッチがオンになると同時に前記メモリ内のデータを表示装置に表示するタイヤ状態検出装置であって、
前記制御回路はセンサと送信器の駆動を命令する理論演算回路と、センサのデータを一時的に記憶するランダムアクセスメモリと、比較データを設定するためのリードオンリーメモリと、停車中の作動インターバルを設定するための停車中タイマと、走行中の作動インターバルを設定するための走行中タイマと、送信信号の衝突を防止するための衝突防止タイマと、電源から供給される電力を分配する電源コントローラを備え、
前記スイッチが車両の停車状態を検知すると、前記制御回路は、イニシャル処理を行い、割り込み禁止フラグをオンにするとその時点での最新のデータＲ０を前回のデータＲ１に置き換え、次いでセンサにより収集されたデータＲＳを最新のデータＲ０とし、該データＲ０をリードオンリーメモリに設定されたデータ下限値ＲＬと比較し、データＲ０のほうが小さいとき送信器からデータ送信を行い、データＲ０がデータ下限値ＲＬより大きいときはデータＲ０とデータＲ１との差を求め、この差をデータ変化値ＲＣとし、該データ変化値ＲＣが０より大きいとき割り込み禁止フラグをオフにし、データ変化値ＲＣが０より小さいときは絶対値を取り、これをデータ変化値ＲＢとしてリードオンリーメモリに設定された閾値ＲＤと比較し、閾値ＲＤのほうがデータ変化値ＲＢより大きいとき割り込み禁止フラグをオフにし、データ変化値ＲＢが閾値ＲＤよりも大きいときは送信器からデータ送信を行うようにし、割り込み禁止フラグがオフになると停車中タイマをオンにし、該停車中タイマが切れると再び割り込み禁止フラグをオンにして上記工程を繰り返す一方、
前記スイッチが車両の走行状態を検知すると、前記制御回路は割り込み処理を行い、該割り込み処理は、オンにした衝突防止タイマが切れると、その時点での最新のデータＲ０を前回のデータＲ１に置き換え、次いでセンサで得られたデータＲＳを最新のデータＲ０とし、送信器からデータ送信を行うようにし、データ送信後、依然として走行状態であれば走行中タイマがオンになり、該走行中タイマが切れると、衝突防止タイマが切れた以降の工程を繰り返すタイヤ状態監視装置。
前記スイッチが振動スイッチである請求項１に記載のタイヤ状態監視装置。