JP6235960B2

JP6235960B2 - タイヤ空気圧監視システム

Info

Publication number: JP6235960B2
Application number: JP2014083873A
Authority: JP
Inventors: 竜一川中
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2034-04-15
Also published as: JP2015202817A

Description

本発明は、タイヤ空気圧監視システムに関する。

タイヤの空気圧の低下は車両の運動特性の低下につながるため、当該空気圧の低下を運転者に報知するようにすれば、車両の予防安全に寄与することができる。

例えば、特許文献１には、空気圧低下の際の運転者への報知手段として、タイヤの空気圧が低下した車輪が何れの車輪であるかを運転者に知らせる第一報知手段と、車両の走行状態（停止しているか、走行中か）に応じて運転者へ報知する第二報知手段とを含み、車両の走行状態によって第一報知手段と第二報知手段とを切り替えることが開示されている。

ここで、第一報知手段は、例えば車両の右前のタイヤの空気圧が低下した際に、表示器の右前タイヤ部分を点灯させ、音声合成器にて「ミギマエノタイヤノクウキアツガテイカシテイマス」とのメッセージを発する。また、第二報知手段は、車両の走行中においては「スピードヲダシスギナイヨウニソウコウシナサイ」、空気圧低下状態での走行が繰り返される場合には、「サービスステーションアルイハガソリンスタンドヘイキナサイ」とのメッセージをそれぞれ発する。

特公平１−２６８８５号公報

しかしながら、車両の更なる予防安全を図るためには、特許文献１に開示の報知手段では不十分である。
すなわち、前記の第一報知手段では、タイヤ空気圧が低下した車輪が何れの車輪であるかを運転者が知ることはできる。しかし、その報知を受け、当該車輪に空気圧を補充できるようになるまでの間に、全ての車輪の空気圧が正常である場合に比べて、どのような点に注意して運転すれば良いのかが、第一報知手段では運転者には分からないという不具合がある。

また、前記の第二報知手段では、運転中に運転者が注意すべき点（スピードを出し過ぎないようにする）や、取るべき行動（サービスステーションやガソリンスタンドに行く）を知ることはできる。しかし、これらの注意点や取るべき行動は、タイヤ空気圧が低下した場合に常に同じではない。すなわち、タイヤの空気圧が低下している車輪がどの車輪であるのかに応じて、運転者の注意点や取るべき行動は変わるものであり、第二報知手段では、その点を運転者が知ることができないという不具合がある。

そこで、本発明の課題は、タイヤの空気圧が低下した際に、運転者へ適切な報知を行うことができるようにすることである。

本発明の一形態は、車両の車輪ごとに設けられ、当該車輪の空気圧をそれぞれ検出する検出部と、前記検出部が前記車輪の空気圧の所定の低下を検出したときには、当該空気圧が低下した車輪がどれであるかによって想定される車両特性の変化に応じて、複数の報知パターンの中から必要な報知の内容を選択する選択部と、前記選択部で選択された報知の内容で報知を行う報知部とを備えたことを特徴とするタイヤ空気圧監視システムである。
本発明によれば、空気圧が低下した車輪がどれであるかによって想定される車両特性の変化に応じて、必要な報知を行うことができる。

また、この発明において、前記報知部は、前記車両に４輪設けられている前記車輪のうちの少なくとも２輪で前記検出部が前記空気圧の低下を検出した場合に前記報知を行うようにしてもよい。
本発明によれば、一般に車両特性の変化が大きい、２輪以上での空気圧の低下の場合に必要な報知を行なうようにして、不必要な報知を防止することができる。

さらに、前記の発明において、前記選択部は、前記検出部が前記空気圧の低下により、前記車両の左右の車輪に空気圧の不均衡が生じたのか、または、前記車両の前後の車輪に空気圧の不均衡が生じたのかに応じて、異なる報知の内容を前記複数の報知パターンの中から選択するようにしてもよい。
本発明によれば、空気圧の低下を検出した車輪が左右のどちらかであるか、または、前後のどちらかであるかに応じて、車両特性が異なるので、当該違いに応じて適切な報知を行うことができる。

本発明によれば、タイヤの空気圧が低下した際に、運転者へ適切な報知を行うことができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムを搭載した車両のシステム構成を示す図である。本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムのタイヤ空気圧センサユニットの電気的な接続を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムのタイヤ空気圧監視ユニットの電気的な接続を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムのタイヤ空気圧監視ユニットが実行する処理について説明するフローチャートである。

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。
まず、本実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムを搭載した車両のシステム構成について説明する。図１は、本実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムを搭載した車両のシステム構成を示す図である。なお、図１中には、車両１の前後左右の方向を矢印で図示している。

図１において、車両１は、右前輪２ＦＲ、左前輪２ＦＬ、右後輪２ＲＲおよび左後輪２ＲＬの４つの車輪２を装備した４輪車両である。また、各車輪２（２ＦＲ、２ＦＬ、２ＲＲ、２ＲＬ）のタイヤには、タイヤの空気圧を検出する検出部となるタイヤ空気圧センサユニット３（３ＦＲ、３ＦＬ、３ＲＲ、３ＲＬ）がそれぞれ装着されている。
車両１には、タイヤ空気圧監視システム１０が搭載され、このタイヤ空気圧監視システム１０は、タイヤ空気圧センサユニット３、インジケータ４、およびタイヤ空気圧監視ユニット５から構成される。

図１の右上に、拡大斜視図にて、タイヤ空気圧センサユニット３の概略の外形形状を示す。タイヤ空気圧センサユニット３は、車輪２のリム面に取り付けられるため、タイヤ空気圧センサユニット３の下面（図１右上の拡大斜視図で下面）は、リム面に密着するように湾曲している。また、タイヤ空気圧センサユニット３の上面（図１右上の拡大斜視図で上面）は、タイヤバルブ３７に直結する空気穴３８と、図示しないセンサ設置スペースに連通したセンサ穴３９が設けられている。そして、タイヤ空気圧センサユニット３は、そのセンサ設置スペースに、タイヤ空気圧センサ３４および加速度センサ（遠心力センサ）３６（図２）を備えている。そして、タイヤ空気圧センサユニット３は、タイヤ内の空気圧および加速度（遠心力）を検出して、その検出したデータを、無線信号送信装置３２およびアンテナ３３（図２）を介してタイヤ空気圧監視ユニット５へ送信する。

また、車両１は、タイヤ空気圧監視ユニット５を搭載し、このタイヤ空気圧監視ユニット５は、アンテナ５１を介して、各車輪２に装着されているタイヤ空気圧センサユニット３が送信する無線信号を受信し、そのタイヤ空気圧のデータおよび加速度のデータを取得する。そして、タイヤ空気圧のデータを所定の値と比較することによって、タイヤ空気圧の低下を検出することが可能である。

タイヤ空気圧センサユニット３に設けられた加速度センサ３６（図２）は、詳細は後述するが、走行中の遠心力に起因する加速度を検出して、その加速度のデータをタイヤ空気圧センサユニット３に設けられたマイクロプロセッサ３１（図２）へ送信し、マイクロプロセッサ３１がタイヤ空気圧監視ユニット５へ送信する無線信号（タイヤ空気圧のデータ）の送信頻度を制御する。つまり、タイヤ空気圧センサユニット３は、加速度に応じた（車両１の速度に応じた）送信頻度でタイヤ空気圧のデータをタイヤ空気圧監視ユニット５へ送信する。または、タイヤ空気圧センサユニット３は、加速度が所定の値以上になったとき（車両１の速度が所定の車速になったとき）、タイヤ空気圧監視ユニット５へ送信するタイヤ空気圧のデータの送信タイミングを速める。例えば、車両１の高速時においては、タイヤ空気圧センサユニット３から送信されるタイヤ空気圧のデータの送信頻度を高める。なお、この加速度に基づく制御は、本発明を実施する上での必須の構成ではないので、省略可能である。

図２は、図１に示すタイヤ空気圧センサユニット３の電気的な接続を示すブロック図である。タイヤ空気圧センサユニット３は、タイヤ空気圧センサ３４、温度センサ３５、加速度センサ３６、およびＩＣ（Integrated Circuit）３０ａなどが、カスタムチップのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）３０として組み込まれている。また、タイヤ空気圧センサユニット３の電源となる電池３１ａ、ならびに、タイヤ空気圧センサ３４の信号をタイヤ空気圧監視ユニット５へ送信するための無線信号送信装置３２およびアンテナ３３も搭載されている。

また、タイヤ空気圧センサユニット３は、演算処理部３１１とメモリ部３１２を有するマイクロプロセッサ３１を備え、このマイクロプロセッサ３１には、タイヤ空気圧センサ３４、温度センサ３５、および加速度センサ３６などのセンサ類が接続され、さらに、無線信号送信装置３２が接続されている。また、マイクロプロセッサ３１のメモリ部３１２は、通常、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、フラッシュメモリなどのＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）も含めたＲＯＭ（Read Only Memory）とを備えている。そのＲＯＭの一部領域には、センサＩＤ記憶部３１３が設けられ、４輪の各タイヤ空気圧センサユニット３ＦＲ、３ＦＬ、３ＲＲ、３ＲＬを個々に識別するためのセンサＩＤが記憶される。

また、マイクロプロセッサ３１は、図示しないタイマを内蔵しており、例えば、１０秒おきに作動して、タイヤ空気圧センサ３４、温度センサ３５、加速度センサ３６等のセンサ類によって検出されたタイヤ空気圧、温度、加速度等のデータを取得する。そして、マイクロプロセッサ３１は、これらの取得したタイヤ空気圧、温度、加速度等のデータにセンサＩＤ記憶部３１３から読み出したセンサＩＤを付して、タイヤ空気圧センサユニット３のデータを生成し、無線信号送信装置３２およびアンテナ３３を介して、そのタイヤ空気圧センサユニット３のデータをタイヤ空気圧監視ユニット５へ送信する。

さらに、マイクロプロセッサ３１は、加速度センサ３６からの加速度のデータが所定の値以上のときは（つまり、車速が所定の速度以上のときは）、タイヤ空気圧のデータを含む前記したタイヤ空気圧センサユニット３のデータの送信頻度を高める。
また、マイクロプロセッサ３１は、加速度センサ３６からの加速度の大きさに比例して（つまり、車速に比例して）タイヤ空気圧のデータを含む前記したタイヤ空気圧センサユニット３のデータの送信頻度を高めるようにすることもできる。

インジケータ４は、車両１のインストルメント・パネルなどに設けられ、タイヤ空気圧監視ユニット５の指示により、様々なメッセージを、文字、図形、記号などにより表示することができる。

図３は、図１に示すタイヤ空気圧監視ユニット５の電気的な接続を示すブロック図である。タイヤ空気圧監視ユニット５は、マイクロプロセッサやＡＳＩＣなどで構成される制御装置であり、無線信号受信装置５２と、報知パターン記憶部５３と、選択部５４と、報知制御部５５とを備えている。無線信号受信装置５２は、各タイヤ空気圧センサユニット３の無線信号送信装置３２から送信されるデータをアンテナ５１により受信する。報知パターン記憶部５３は、インジケータ４で運転者に必要なメッセージの報知を行うための複数の報知パターンを記憶する。選択部５４は、タイヤ空気圧センサユニット３がタイヤの空気圧の所定の低下を検出したときには、当該空気圧が低下した車輪２がどれであるかによって想定される車両特性の変化に応じて、報知パターン記憶部５３の複数の報知パターンの中から必要な報知の内容を選択する。報知制御部５５は、選択部５４で選択された報知の内容で運転者に報知を行うように、インジケータ４を制御する。また、報知制御部５５およびインジケータ４により、報知部を実現している。

タイヤ空気圧センサユニット３は、自身が送信するタイヤ空気圧データに、センサＩＤ記憶部３１３に記憶されている固有のセンサＩＤを付している。一方、タイヤ空気圧監視ユニット５は、例えば、右前輪２ＦＲにはどんなセンサＩＤのタイヤ空気圧センサユニット３が装着されているかをあらかじめ記憶している。このため、タイヤの空気圧に関するデータを受信したタイヤ空気圧監視ユニット５は、その受信したタイヤの空気圧データがどの車輪２に装着されたタイヤ空気圧センサユニット３からのものであるのかを識別可能である。

次に、タイヤ空気圧監視ユニット５が実行する処理について詳細に説明する。図４は、タイヤ空気圧監視ユニット５が実行する処理について説明するフローチャートである。まず、無線信号受信装置５２を介して各タイヤ空気圧センサユニット３からデータを受信すると（Ｓ１のＹｅｓ）、選択部５４が、前記の４輪中に、空気圧が基準となる閾値以下になったタイヤが存在するか否かを判断する（Ｓ２）。選択部５４は、空気圧が基準となる閾値以下になったタイヤが存在するときは（Ｓ２のＹｅｓ）、その空気圧が閾値以下であるタイヤの本数が４本のうちの２本以上であるか否かを判断する（Ｓ３）。そして、当該タイヤの本数が２本以上であるときは（Ｓ３のＹｅｓ）、選択部５４は、空気圧が閾値以下であるタイヤがどのタイヤであるかによって、想定される車両特性の変化に応じた報知の内容を、報知パターン記憶部５３に記憶されている複数の報知パターンの中から選択する（Ｓ４）。そして、当該選択された報知の内容で、報知制御部５５が、インジケータ４に報知の内容を表示する（Ｓ５）。

一方、空気圧が閾値以下であるタイヤが存在しないか、存在してもその本数が１本の場合（Ｓ２のＮｏ，Ｓ３のＮｏ）には、報知（Ｓ５）は行わない。
なお、ここでは、運転者へのメッセージの報知をインジケータ４への表示で行う例を示しているが、音声でアナウンスすることにより運転者に報知するようにしてもよいし、当該インジケータ４への表示と、音声によるアナウンスとを併用するようにしてもよい。

次に、Ｓ４，Ｓ５の処理の内容について、具体例により説明する。まず、前記のように検出された各車輪２ＦＲ，２ＦＬ，２ＲＲ，２ＲＬのタイヤの空気圧を、それぞれΔＰ_ＦＲ，ΔＰ_ＦＬ，ΔＰ_ＲＲ，ΔＰ_ＲＬとする。

まず、空気圧が閾値以下となったのが、前の車輪２ＦＲ，２ＦＬ（または、後の車輪２ＲＲ，２ＲＬ）である場合に、後の車輪２ＲＲ，２ＲＬ（または、前の車輪２ＦＲ，２ＦＬ）に比べて所定値以上のタイヤの空気圧の低下があった場合、すなわち、“（ΔＰ_ＲＲ＋ΔＰ_ＲＬ）／２−（ΔＰ_ＦＲ＋ΔＰ_ＦＬ）／２＞Ｐ_ｋ（Ｐ_ｋは所定の基準値）”、または、“（ΔＰ_ＦＲ＋ΔＰ_ＦＬ）／２−（ΔＰ_ＲＲ＋ΔＰ_ＲＬ）／２＞Ｐ_ｋ”である場合を考える。この場合に想定される車両特性の変化は、制動力の低下（運転者が期待する制動距離で止まれない）のおそれである。そこで、この場合、Ｓ４では、想定される車両特性の変化としての制動力の低下に注意を喚起する旨の報知の内容を、報知パターン記憶部５３に記憶されている複数の報知パターンの中から選択する。すなわち、「車両に注意」、「車間距離に余裕を」などの報知の内容である。そして、Ｓ５では、この内容の報知を、前記のインジケータ４への表示などにより行う。

別の例として、空気圧が閾値以下となったのが、右の車輪２ＦＲ，２ＲＲ（または、左の車輪２ＦＬ，２ＲＬ）である場合に、左の車輪２ＦＬ，２ＲＬ（または、右の車輪２ＦＲ，２ＲＲ）に比べて所定値以上のタイヤの空気圧の低下があった場合、すなわち、“（ΔＰ_ＦＲ＋ΔＰ_ＲＲ）／２−（ΔＰ_ＦＬ＋ΔＰ_ＲＬ）／２＞Ｐ_ｋ”、または、“（ΔＰ_ＦＬ＋ΔＰ_ＲＬ）／２−（ΔＰ_ＦＲ＋ΔＰ_ＲＲ）／２＞Ｐ_ｋ”である場合を考える。この場合に想定される車両特性の変化は、旋回力（コーナリング性能）の低下のおそれである。そこで、この場合、Ｓ４では、想定される車両特性の変化としての旋回力の低下に注意を喚起する旨の報知の内容を、報知パターン記憶部５３に記憶されている複数の報知パターンの中から選択する。すなわち、「カーブに注意」、「早めの減速を」などの報知の内容である。そして、Ｓ５では、この内容の報知を、前記のインジケータ４への表示などにより行う。

以上説明した本実施形態のタイヤ空気圧監視システム１０によれば、空気圧が低下したタイヤがどれであるかによって想定される車両特性の変化に応じて、必要なメッセージの報知を運転者に行うことができる（Ｓ４，Ｓ５）。よって、タイヤ空気圧監視システム１０によれば、タイヤの空気圧が低下した際に、運転者へ適切なメッセージの報知を行うことができる。

また、この場合に、空気圧が低下したタイヤが１本のみである場合には（Ｓ３のＮｏ）、タイヤ空気圧監視システム１０は、必要なメッセージの報知を運転者に行わない。
すなわち、４本のタイヤのうち１本のタイヤの空気圧の低下のみであれば、車両特性の変化は小さい場合が多い。そこで、タイヤ空気圧監視システム１０は、空気圧が低下したタイヤが１本のみである場合には、不必要な報知を防止することができる。もちろん、空気圧が低下したタイヤが１本のみである場合にも前記のように報知するようにしてもよい。

さらに、車両１の左右の車輪２のタイヤに空気圧の不均衡が生じたのか、または、車両１の前後の車輪２のタイヤに空気圧の不均衡が生じたのかにより、車両特性の変化が異なる。そこで、前記のとおり、タイヤ空気圧監視システム１０は、車両１の左右の車輪２のタイヤに空気圧の不均衡が生じたのか、または、車両１の前後の車輪２のタイヤに空気圧の不均衡が生じたのかにより、それぞれの場合に適切な互いに異なるメッセージを報知することができる。

なお、前記した実施形態では、タイヤ空気圧センサユニット３が自律的にタイヤ空気圧のデータの送信タイミングを決めるタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）を例に説明したが、車両１側からの信号（例えばイニシエータが発する信号）に基づいて、タイヤ空気圧センサユニット３がタイヤ空気圧を送信するタイプのＴＰＭＳにも本発明を適用することは可能である。
また、前記の実施形態では、空気室の空気圧を、直接を計測するタイヤ空気圧センサ３４を用いた直接式のＴＰＭＳの例を説明したが、車輪速センサにより求まる各車輪２の車輪速から、各車輪２の動荷重半径や共振周波数などを算出し、これらの値から空気圧を推定する間接式のＴＰＭＳにも本発明を適用することは可能である。
すなわち、本発明が適用されるＴＰＭＳの形式については、特に制限はない。

なお、空気圧が低減した車輪（タイヤ）２が４輪のうちのどれかを特定できないような場合にも、本発明を適用することは可能である。
また、例えば、前回の空気圧と今回の空気圧の差分などに基づいて、空気圧が急速に低下しているような場合についての対応を前記した報知パターン記憶部５３に記憶しておき、選択部５４が空気圧の低下速度をキーに、適切なメッセージを報知パターン記憶部５３から選択するようにしてもよい。

１車両
３タイヤ空気圧センサユニット（検出部）
１０タイヤ空気圧監視システム
５４選択部
５５報知制御部（報知部）

Claims

車両の車輪ごとに設けられ、当該車輪の空気圧をそれぞれ検出する検出部と、
前記検出部が前記車輪の空気圧の所定の低下を検出したときには、当該空気圧が低下した車輪が前記車両の左右の車輪に空気圧の不均衡が生じたのか、または、前記車両の前後の車輪に空気圧の不均衡が生じたのかによって想定される車両特性の変化に応じて、複数の報知パターンの中から前記車両の左右の車輪に空気圧の不均衡が生じた場合は旋回力に関する報知の内容を、前記車両の前後の車輪に空気圧の不均衡が生じた場合は制動力に関する報知の内容を選択する選択部と、
前記選択部で選択された報知の内容で報知を行う報知部とを備えたことを特徴とするタイヤ空気圧監視システム。
前記報知部は、前記車両に４輪設けられている前記車輪のうちの少なくとも２輪で前記検出部が前記空気圧の低下を検出した場合に前記報知を行うことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システム。
前記選択部は、前記車両の左右の車輪に空気圧の不均衡が生じた場合は、前記旋回力の低下が想定される内容を、または、前記車両の前後の車輪に空気圧の不均衡が生じた場合には、前記制動力の低下が想定される内容を、異なる複数のパターンの中から選択することを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ空気圧監視システム。