JP6182624B2 - タイヤ空気圧監視システム - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ空気圧監視システムに関する。

近年、車両には、タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System ）が搭載される傾向にある。ＴＰＭＳにおいては、車両の各タイヤには、タイヤ空気圧検出器が設けられる。そして、各タイヤ空気圧検出器からはタイヤ空気圧信号が送信される。車両は、これらタイヤ空気圧信号を通じて各タイヤの空気圧を監視し、空気圧異常となったタイヤが存在する場合、そのタイヤを運転者に通知する。

ここで、車両には、何れの取り付け位置（右前輪、右後輪、左後輪、左前輪）のタイヤに異常が発生したかを通知するために、事前に各タイヤ空気圧検出器に対応するタイヤＩＤ（識別符号）がタイヤの取り付け位置に関連付けられた上で登録されている。

例えば、特許文献１に記載のＴＰＭＳにおいては、登録ツールを使用して、車両の受信機を登録モードに移行させる。そして、予め決められた順（例えば、右前輪→右後輪→左後輪→左前輪の順）にタイヤ空気圧検出器を起動させて、各タイヤ空気圧検出器から順にそれぞれ異なるタイヤＩＤを含むタイヤ空気圧信号を送信させる。車両は、各タイヤ空気圧検出器からのタイヤ空気圧信号に含まれるタイヤＩＤを右前輪→右後輪→左後輪→左前輪の順に登録する。これにより、どの取り付け位置にどのタイヤ空気圧検出器（正確にはそれを備えるタイヤ）が取り付けられているかが識別されて、何れの取り付け位置のタイヤに異常が発生したかを通知できる。

特開２００４−３２３３１号公報

ところで、走行時（タイヤ回転時）のみタイヤ空気圧信号を送信するタイヤ空気圧検出器の場合、走行輪（右前輪、右後輪、左後輪、左前輪）とスペア輪を特定し、走行輪であれば、空気圧異常の他、未受信であることの検出（故障検出）をする必要がある。しかし、スペア輪が特定できていないと、走行輪による未受信なのか、スペア輪の未受信なのかを判断できない。

尚、タイヤＩＤを登録する際に、ＩＤ情報と共にスペア情報も併せて登録すれば、スペア輪を判別可能なため、上記問題は生じない。しかし、タイヤローテーション時もスペア輪のＩＤ情報更新のため再登録する必要があり、ディーラでのツール作業が伴う。

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、登録ツールを使用せずにスペア輪の特定を可能にしたタイヤ空気圧監視システム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は、走行輪及びスペア輪の各タイヤに設けられたタイヤ空気圧検出器から圧力データとタイヤＩＤとを含むタイヤ空気圧信号をタイヤ回転時のみ送信し、該タイヤ空気圧信号を車体の受信機において受信して前記タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムにおいて、複数の一定期間を設け、該一定期間毎にそれぞれのタイヤについてタイヤ空気圧信号を受信したか否かを監視し、タイヤ毎のタイヤ空気圧信号を受信しなかった前記一定期間の回数に応じて走行輪とスペア輪を特定するタイヤ判別手段を備えることをその要旨としている。

この構成によれば、走行時（タイヤ回転時）にタイヤ空気圧信号を例えば定期的に送信する走行輪と、送信しない（もしくは稀に振動等により送信する）スペア輪に着目し、走行時の受信状況から走行輪とスペア輪を特定する。これにより、登録ツールを使用せずにスペア輪を特定できる。また、受信しなかった回数をカウントすることで、受信した回数をカウントする構成とは異なり、一時的に大量に受信した場合に回数が大幅にカウントされてしまうことがなく、誤判定を防止できる。

上記タイヤ空気圧監視システムについて、前記タイヤ判別手段は、前記タイヤ空気圧信号を受信したか否かを監視した一定期間の回数に対する該タイヤ空気圧信号を受信しなかった一定期間の回数が一定割合以上のタイヤをスペア輪と特定することとしてもよい。

この構成によれば、スペア輪を高い精度で特定できる。
上記タイヤ空気圧監視システムについて、前記タイヤ判別手段は、前記タイヤ空気圧信号を受信したか否かを監視した一定期間の回数が規定回数に達した段階における該回数に対する未受信の回数が前記一定割合以上のタイヤをスペア輪と特定することとしてもよい。

この構成によれば、初期の段階で万一振動等によりタイヤ空気圧信号が送信された場合でも、監視を続けることで、未受信の回数が一定割合以上となれば、スペア輪と特定できる。

上記タイヤ空気圧監視システムについて、前記タイヤ判別手段は、未受信の回数に応じてスペア輪が１輪且つ走行輪が４輪であることを特定できた場合に該スペア輪を確定することとしてもよい。

この構成によれば、スペア輪が１輪且つ走行輪が４輪の条件をつけることで、故障等が発生している走行輪を誤ってスペア輪と判定することがなくなる。
上記タイヤ空気圧監視システムについて、前記タイヤ判別手段は、前記タイヤ空気圧検出器によるタイヤ空気圧信号の送信周期よりも長い期間を前記一定期間とし、該一定期間中にタイヤ空気圧信号を１度も受信しなかった場合に、該一定期間をタイヤ空気圧信号を受信しなかった一定期間としてカウントすることとしてもよい。

この構成によれば、走行輪に故障等が発生していない場合にタイヤ空気圧信号を１回以上受信する筈の一定期間中に該信号を１度も受信しなかった回数に応じて、スペア輪を高い精度で特定できる。

本発明によれば、登録ツールを使用せずにスペア輪を特定できる。

タイヤ空気圧監視システムの構成を示すブロック図。 タイヤ判別部による受信状況の監視例を示す概念図。

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には、各タイヤ２（２ａ〜２ｅ）のタイヤ空気圧等を監視するタイヤ空気圧監視システム３が設けられている。本実施形態のタイヤ空気圧監視システム３は、各タイヤ２ａ〜２ｅにタイヤ空気圧検出器４（４ａ〜４ｅ：タイヤバルブとも言う）を設け、これらタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｅで検出されたタイヤ空気圧を、タイヤ空気圧信号Ｓtpとして車体５に送信することにより、車体５において各タイヤ２ａ〜２ｅの空気圧を検出する所謂直接式のものである。なお、タイヤ２ａ〜２ｄは、車体５に走行輪として取り付けられ、タイヤ２ｅは、スペア輪として搭載されている。

タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｅには、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｅの動作を制御するコントローラ６が設けられている。コントローラ６のメモリ７には、各タイヤ２ａ〜２ｅに固有のＩＤとしてタイヤＩＤ（バルブＩＤとも言う）が書き込み保存されている。タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｅには、タイヤ空気圧を検出する圧力センサ８と、タイヤ温度を検出する温度センサ９と、タイヤ２に発生する加速度（回転）を検出する加速度センサ（Ｇセンサ）１０とが設けられている。そして、コントローラ６には、これら各センサ８〜１０がそれぞれ接続されている。また、コントローラ６には、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波によるタイヤ空気圧信号Ｓtpを送信可能な送信アンテナ１１が接続されている。

コントローラ６には、加速度センサ１０の検出信号を基にタイヤ２が回転状態に入ったか否かを判定する回転判定部１２ａと、回転判定部１２ａの判定結果に応じてタイヤ回転時のみタイヤ空気圧信号Ｓtpを車体５に送信する送信制御部１２ｂとが設けられている。回転判定部１２ａは、加速度センサ１０により検出された加速度が回転閾値以下の場合には、タイヤ２が回転状態に入っていないと判定し、検出された加速度が回転閾値よりも大きい場合には、タイヤ２が回転状態に入ったと判定する。なお、回転閾値は、タイヤ２が回転していないことを示す値であり、加速度センサ１０の検出精度等に応じてゼロよりも大きな値に設定されている。送信制御部１２ｂは、回転判定部１２ａによりタイヤ２が回転状態に入ったと判定されたときに、所定の時間間隔（例えば、１分間隔）で定期的にタイヤ空気圧信号Ｓtpが送信されるようにその送信周期を制御する。本実施形態のタイヤ空気圧信号Ｓtpは、タイヤＩＤ及び圧力データ等から構築されている。

車体５には、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｅから送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信して、各タイヤ２ａ〜２ｅの空気圧を監視する受信機（以下、ＴＰＭＳ受信機と記す）１３が設けられている。ＴＰＭＳ受信機１３には、ＴＰＭＳ受信機１３の動作を制御するタイヤ空気圧監視ＥＣＵ（Electronic Control Unit ）１４と、ＵＨＦ帯の電波を受信可能な受信アンテナ１５とが設けられている。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１４には、メモリ１６が設けられており、その不揮発領域１６ａには、各タイヤ２ａ〜２ｅのタイヤＩＤが書き込み保存（登録）されている。また、ＴＰＭＳ受信機１３には、例えば車内インストルメントパネル等に設置された表示部１７が接続されている。

タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１４は、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｅから送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信アンテナ１５で受信すると、タイヤ空気圧信号Ｓtp内のタイヤＩＤをメモリ１６の不揮発領域１６ａに記憶されたタイヤＩＤと照合し、ＩＤ照合が成立すれば、同じタイヤ空気圧信号Ｓtp内に含まれる圧力データを確認する。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１４は、当該圧力データに示される値が低圧閾値以下であれば、各タイヤ２ａ〜２ｅのいずれかに異常が発生した旨を表示部１７に表示する。そして、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１４は、このタイヤ空気圧の判定を受信するタイヤ空気圧信号Ｓtpごとに行うことで、各タイヤ２ａ〜２ｅの空気圧を監視する。

タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１４には、車両１が走行しているか否かを検出する走行判定部２１が設けられている。走行判定部２１は、例えばメータＥＣＵや車速センサ等から車速情報（車速データ）を取得し、この車速情報に示される車速が所定車速以上である場合に車両１が走行していると判定し、車速が所定車速未満である場合には、車両１が走行していないと判定する。なお、所定車速は、車両１が走行していることを示す車速であり、メータＥＣＵ等から取得する車速情報の精度を考慮して、例えば５〜３０ｋｍ／ｈ程度に予め設定されている。

また、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１４には、走行時におけるタイヤ空気圧信号Ｓtpの受信状況から走行輪とスペア輪を特定するタイヤ判別部２２が設けられている。タイヤ判別部２２は、走行判定部２１により車両１が走行を開始したと判定された時点を基点に、複数の一定期間を設け、該一定期間毎にそれぞれのタイヤ２ａ〜２ｅについてタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信したか否かを監視し、その監視結果をメモリ１６の揮発領域１６ｂに一時的に記憶する。そして、タイヤ判別部２２は、タイヤ２ａ〜２ｅ毎のタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信しなかった一定期間の回数に応じて走行輪とスペア輪を特定する。タイヤ判別部２２はタイヤ判別手段に相当する。

本実施形態では、１つの一定期間がタイヤ空気圧検出器４によるタイヤ空気圧信号Ｓtpの送信周期（上記１分間隔）よりも長い７０秒間に設定され、この７０秒間の期間が連続して８つ設けられている。これにより、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１４は、走行輪を対象に、走行開始から８つ目の期間を終えるまでの間にタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信しなかった場合には、タイヤ空気圧検出器４に故障が発生した旨を表示部１７に表示する。

次に、タイヤ空気圧監視システム３の作用について説明する。
図２に示すように、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１４のタイヤ判別部２２は、走行開始を基点とする最初の７０秒間を「期間１」とし、それに連続する次の７０秒間を「期間２」とし、以後、同様に、それぞれ７０秒間の期間を「期間３」〜「期間８」とする。そして、タイヤ判別部２２は、各期間毎にそれぞれのタイヤ２ａ〜２ｅについてタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信したか否かを監視し、該期間中に１回以上の受信があった場合には監視結果を「○」で表すとともに、該期間中に１度も受信無しの場合には監視結果を「×」で表す。例えば、最初の「期間１」において、メモリ１６の不揮発領域１６ａに登録済みの５つのタイヤＩＤのうち、タイヤＩＤが「ＩＤ１」〜「ＩＤ４」の各タイヤ２からのタイヤ空気圧信号Ｓtpがそれぞれ受信された一方で、タイヤＩＤが「ＩＤ５」のタイヤ２からのタイヤ空気圧信号Ｓtpが受信されなかったことが示されている。

そして、タイヤ判別部２２は、最後の「期間８」の監視を終えた段階で、タイヤＩＤ毎の「×」の回数をカウントするとともに、タイヤＩＤ毎に監視した一定期間の回数（本例では８回）に対する「×」の割合を算出する。そして、タイヤ判別部２２は、「×」の割合が一定割合（例えば、２／３（６６．６％））以上のタイヤＩＤをスペア輪と特定するとともに、「×」の割合が該一定割合未満のタイヤＩＤを走行輪と特定する。本例では、タイヤＩＤが「ＩＤ５」のタイヤ２がスペア輪と特定され、タイヤＩＤが「ＩＤ１」〜「ＩＤ４」の各タイヤ２が走行輪と特定される。

そして、タイヤ判別部２２は、スペア輪が１輪且つ走行輪が４輪であることを特定できた場合に該スペア輪を確定する。本例では、タイヤＩＤが「ＩＤ５」のタイヤ２がスペア輪と確定され、走行輪と区別される。これにより、走行輪を対象に、走行開始から「期間８」の監視を終えるまでの間にタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信しなかった場合には、タイヤ空気圧検出器４に故障が発生した旨を表示部１７に表示できるようになる。つまり、スペア輪の未受信との間で差別化を図りつつ、走行輪の故障検出が可能となる。本例では、走行開始から「期間８」の監視を終えるまでの時間が５６０秒（９分２０秒）であるため、仮に走行輪に故障が発生している場合には、規定時間内（例えば、走行開始から９分３０秒〜１０分以内）に走行輪の故障警報を表示部１７に表示できることになる。ただし、本例では、４つの走行輪全てからのタイヤ空気圧信号Ｓtpを「期間８」の監視を終えるまでに１回以上受信できているので、走行輪に故障が発生していないことが分かる。

なお、タイヤＩＤが「ＩＤ１」〜「ＩＤ５」のタイヤ２が走行輪或いはスペア輪として搭載される限り、その範囲内においてタイヤローテーションが行われたとしても、走行時のタイヤ空気圧信号Ｓtpの受信状況を監視することで、登録ツールを使用せずにスペア輪を特定できることになる。

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）走行時（タイヤ回転時）にタイヤ空気圧信号Ｓtpを定期的に送信する走行輪と、送信しない（もしくは稀に振動等により送信する）スペア輪に着目し、走行時の受信状況から走行輪とスペア輪を特定する。これにより、登録ツールを使用せずにスペア輪を特定できる。

（２）受信しなかった回数をカウントすることで、受信した回数をカウントする構成とは異なり、一時的に大量に受信した場合に回数が大幅にカウントされてしまうことがなく、誤判定を防止できる。

（３）タイヤ判別部２２は、タイヤ空気圧信号Ｓtpを受信したか否かを監視した一定期間の回数に対する該タイヤ空気圧信号Ｓtpを受信しなかった一定期間の回数が一定割合以上のタイヤをスペア輪と特定する。この構成によれば、スペア輪を高い精度で特定できる。

（４）タイヤ判別部２２は、タイヤ空気圧信号Ｓtpを受信したか否かを監視した一定期間の回数が規定回数（本例では８回）に達した段階における該回数に対する未受信の回数が上記一定割合以上のタイヤをスペア輪と特定する。この構成によれば、初期の段階（例えば、「期間１」）で万一振動等によりタイヤ空気圧信号Ｓtpが送信された場合（この段階での割合は０％になる）でも、監視を続けることで、未受信の回数が一定割合以上となれば、スペア輪と特定できる。

（５）タイヤ判別部２２は、未受信の回数に応じてスペア輪が１輪且つ走行輪が４輪であることを特定できた場合に該スペア輪を確定する。この構成によれば、スペア輪が１輪且つ走行輪が４輪の条件をつけることで、故障等が発生している走行輪を誤ってスペア輪と判定することがなくなる。

（６）タイヤ判別部２２は、タイヤ空気圧検出器４によるタイヤ空気圧信号Ｓtpの送信周期（本例では１分間隔）よりも長い期間を上記一定期間（本例では７０秒間）とし、該一定期間中にタイヤ空気圧信号Ｓtpを１度も受信しなかった場合に、該一定期間をタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信しなかった一定期間としてカウントする。この構成によれば、走行輪に故障等が発生していない場合にタイヤ空気圧信号Ｓtpを１回以上受信する筈の一定期間中に該信号Ｓtpを１度も受信しなかった回数（「×」の回数）に応じて、スペア輪を高い精度で特定できる。

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。
・スペア輪と走行輪を特定する他、走行輪について、取り付け位置（右前輪、右後輪、左後輪、左前輪）を特定する構成或いは特定しない構成のいずれでもよい。

・規定時間内（例えば、走行開始から１０分以内）に走行輪の故障警報を出すにあたり、タイヤ空気圧検出器４によるタイヤ空気圧信号Ｓtpの送信周期（上記実施形態では１分間隔）を考慮しつつ、一定期間の個数（上記実施形態では８つ）及び１つの一定期間の時間（上記実施形態では７０秒間）を変更してもよい。併せて、スペア輪と特定する際の一定割合（上記実施形態では２／３（６６．６％））及びタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信しなかった割合を算出するタイミング（上記実施形態では「期間８」を終えた段階）を変更してもよい。

１…車両、２（２ａ〜２ｅ）…タイヤ、３…タイヤ空気圧監視システム、４（４ａ〜４ｅ）…タイヤ空気圧検出器、５…車体、６…コントローラ、７…メモリ、８…圧力センサ、９…温度センサ、１０…加速度センサ、１１…送信アンテナ、１２ａ…回転判定部、１２ｂ…送信制御部、１３…ＴＰＭＳ受信機、１４…タイヤ空気圧監視ＥＣＵ、１５…受信アンテナ、１６…メモリ、１６ａ…不揮発領域、１６ｂ…揮発領域、１７…表示部、２１…走行判定部、２２…タイヤ判別部（タイヤ判別手段）。

Claims (3)

1. 走行輪及びスペア輪の各タイヤに設けられたタイヤ空気圧検出器から圧力データとタイヤＩＤとを含むタイヤ空気圧信号をタイヤ回転時のみ送信し、該タイヤ空気圧信号を車体の受信機において受信して前記タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムにおいて、
   複数の一定期間を設け、該一定期間毎にそれぞれのタイヤについてタイヤ空気圧信号を受信したか否かを監視し、タイヤ毎のタイヤ空気圧信号を受信しなかった前記一定期間の回数に応じて走行輪とスペア輪を特定するタイヤ判別手段を備え、
   前記タイヤ判別手段は、前記タイヤ空気圧信号を受信したか否かを監視した一定期間の回数に対する該タイヤ空気圧信号を受信しなかった一定期間の回数が一定割合以上のタイヤをスペア輪と特定するにあたり、前記タイヤ空気圧信号を受信したか否かを監視した一定期間の回数が規定回数に達した段階における該回数に対する未受信の回数が前記一定割合以上のタイヤをスペア輪と特定する
   ことを特徴とするタイヤ空気圧監視システム。
2. 前記タイヤ判別手段は、未受信の回数に応じてスペア輪が１輪且つ走行輪が４輪であることを特定できた場合に該スペア輪を確定する
   請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システム。
3. 前記タイヤ判別手段は、前記タイヤ空気圧検出器によるタイヤ空気圧信号の送信周期よりも長い期間を前記一定期間とし、該一定期間中にタイヤ空気圧信号を１度も受信しなかった場合に、該一定期間をタイヤ空気圧信号を受信しなかった一定期間としてカウントする
   請求項１又は２に記載のタイヤ空気圧監視システム。

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