JP6725462B2 - Tire pressure monitoring device - Google Patents
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Description
本発明は、車両のタイヤの空気圧を監視して、空気圧が低下したときに警報を発するタイヤ空気圧監視装置に関する。
BACKGROUND OF THE
従来、タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が知られている。このシステムに用いられるタイヤ空気圧監視装置では、タイヤに空気圧センサを一体的に備えた送信機が装着され、車体側に受信機が設けられている。一定の周期で空気圧センサからの情報が送信されると、受信した情報に基づいてタイヤの空気圧がチェックされる。空気圧が閾値以下であるとき、メータ等のインジケータを介して警報が発せられる。 Conventionally, a tire pressure monitoring system (TPMS: Tire Pressure Monitoring System) for monitoring the tire pressure has been known. In a tire air pressure monitoring device used in this system, a tire is provided with a transmitter integrally provided with an air pressure sensor, and a vehicle body side is provided with a receiver. When the information from the air pressure sensor is transmitted at regular intervals, the tire air pressure is checked based on the received information. When the air pressure is below a threshold, an alarm is triggered via an indicator such as a meter.
ここで、タイヤの空気圧は温度によって変化する。車両の走行によって、タイヤが暖まると、空気圧が上昇する。しかし、空気圧の低下を判定するための閾値は一定値であるので、外気温が高いときなどにタイヤの空気圧が上昇した状態で、空気圧が低下する事態が発生しても、検出された空気圧が閾値を下回らず、警報が発せられないおそれがある。特に、国際連合欧州経済委員会による法規において、車両の走行によってタイヤが暖まったときの空気圧に応じた閾値を設定することが求められている。走行後のタイヤが暖まった状態から減圧テストを行うと、上昇した空気圧を基準に減圧すると、空気圧は閾値以下にならず、法規不適合となってしまう。 Here, the tire air pressure changes with temperature. When the tires are warmed by the traveling of the vehicle, the air pressure is increased. However, since the threshold value for determining the decrease of the air pressure is a constant value, even if the situation where the air pressure of the tire increases, such as when the outside air temperature is high, the detected air pressure is It may not fall below the threshold and the alarm may not be issued. In particular, the regulations of the United Nations Economic Commission for Europe require that a threshold value be set according to the air pressure when the tires are warmed by the running of the vehicle. If a decompression test is performed while the tires are warm after running, when decompressing with the increased air pressure as a reference, the air pressure does not fall below the threshold value, resulting in non-compliance with regulations.
そこで、特許文献１には、タイヤの温度変化による空気圧の変動に応じて第１の閾値を更新し、第２の閾値を固定値として設定することが記載されている。空気圧が急減圧したとき、その空気圧が第１の閾値以下になると、警報が発せられる。また、急減圧した以外で空気圧が第２の閾値以下になると、警報が発せられる。特許文献２には、今回受信した空気圧が、過去に受信した空気圧から所定割合だけ圧力を低下させた第１閾値とするとともに空気圧の下限値を第２閾値とする警報閾値以下であれば、警報を発することが記載されている。
Therefore,
上記のように、検出された空気圧に応じて変動する閾値と固定された閾値とが設定され、空気圧がいずれか一方の閾値を下回ったときに警報が発せられる。前者の閾値は、検出された空気圧から所定の割合、例えば２０％を減じて設定される。後者の閾値は、推奨空気圧あるいは空気圧の調整のように初期化されたときの空気圧から所定の割合、例えば２０％を減じて設定される。このように、２つの閾値は同じ割合で減じた値とされる。 As described above, the threshold that varies depending on the detected air pressure and the fixed threshold are set, and an alarm is issued when the air pressure falls below either one of the thresholds. The former threshold value is set by subtracting a predetermined ratio, for example, 20% from the detected air pressure. The latter threshold value is set by subtracting a predetermined ratio, for example, 20% from the air pressure when it is initialized like recommended air pressure or adjustment of air pressure. In this way, the two thresholds are values reduced by the same ratio.
ところで、前者の閾値はバーストなどによって急減圧したことを判定するためのものであり、後者の閾値は徐々に空気が抜けていくスローパンクチャーによる低空気圧を判定するためのものである。空気圧が急減圧したことをできるだけ早く検知するためには、前者の閾値を高めに設定する必要がある。 By the way, the former threshold is for determining that the pressure has suddenly decreased due to a burst or the like, and the latter threshold is for determining a low air pressure due to a slow puncture in which air gradually escapes. In order to detect the sudden decrease in air pressure as soon as possible, it is necessary to set the former threshold value higher.
本発明は、上記に鑑み、走行などによって空気圧が上昇したときでも、バースト等による空気圧の急減圧を適切なタイミングで検知できるタイヤ空気圧監視装置の提供を目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a tire pressure monitoring device that can detect a sudden decrease in air pressure due to a burst or the like at an appropriate timing even when the air pressure rises due to running or the like.
本発明のタイヤ空気圧監視装置は、タイヤの空気圧を検出する検出装置と、検出装置から取得した空気圧が閾値より低下したとき、警報を発する制御装置とを備え、制御装置は、初期化の指示がされたときの空気圧から所定の割合を減じた空気圧を第１閾値とし、走行中に取得された最新の空気圧から所定値を減じた空気圧を第２閾値とし、空気圧が第１閾値あるいは第２閾値のいずれか高い閾値まで低下したとき、警報を発するものである。 The tire air pressure monitoring device of the present invention includes a detection device that detects the tire air pressure, and a control device that issues an alarm when the air pressure acquired from the detection device is lower than a threshold value, and the control device has an initialization instruction. The air pressure obtained by subtracting a predetermined ratio from the air pressure when the vehicle is driven is set as a first threshold value, and the air pressure obtained by subtracting a predetermined value from the latest air pressure acquired during traveling is set as a second threshold value, and the air pressure is the first threshold value or the second threshold value. When any one of the higher thresholds is dropped, an alarm is issued.
走行中に取得される空気圧によって決まる第２閾値は第１閾値よりも高い値となる。そのため、バーストなどによってタイヤの空気圧が急減圧したことをより早いタイミングで検知することができる。 The second threshold determined by the air pressure acquired during traveling is a value higher than the first threshold. Therefore, it is possible to detect a sudden decrease in the tire air pressure due to a burst or the like at an earlier timing.
制御装置は、警報を発してから一定時間経過したときに、空気圧が第１閾値よりも低下していない場合、警報を解除する。走行中にタイヤが水に触れるなどによってタイヤが冷やされて空気圧が低下した場合、警報が発せられる。しかし、一定時間経過したときには、タイヤが暖まって空気圧が高くなり、走行上安全な状態になる。一定時間空気圧を監視することにより、走行上安全な状態にあることを確認でき、警報が解除される。 The control device cancels the alarm when the air pressure is not lower than the first threshold value after a predetermined time has elapsed since the alarm was issued. If the tires are cooled during running and the air pressure drops due to the tires coming into contact with water, an alarm is issued. However, after a certain period of time, the tire warms up and the air pressure increases, and the vehicle is in a safe driving condition. By monitoring the air pressure for a certain period of time, it is possible to confirm that the vehicle is in a safe driving condition and the alarm is canceled.
本発明によると、走行などによって空気圧が上昇したときでも、バースト等による空気圧の急減圧を適切なタイミングで検知でき、より早く空気圧の異常に対処することができる。また、タイヤの空気圧が一時的に低下して、警報が発せられても、走行上安全な状態にあれば、警報が解除され、ユーザに正しい情報を提供することができる。 According to the present invention, even when the air pressure rises due to traveling or the like, a sudden decrease in the air pressure due to a burst or the like can be detected at an appropriate timing, and an abnormality in the air pressure can be dealt with more quickly. Further, even if the tire pressure is temporarily lowered and an alarm is issued, if the vehicle is in a safe driving condition, the alarm is released and correct information can be provided to the user.
本発明の実施形態のタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）におけるタイヤ空気圧監視装置を図１に示す。タイヤ空気圧監視装置は、タイヤの空気圧を検出する検出装置１と、検出装置１から取得した空気圧が閾値より低下したときに警報を発する制御装置２と、警報用のインジケータ３と、タイヤの空気圧の減圧を判定するときの閾値を設定するための初期化スイッチ４とを備えている。検出装置１は、車両のタイヤに設けられる。なお、グランドタイヤ（スペアタイヤ）を搭載している場合には、このタイヤにも設けられる。制御装置２は、車体に設けられる。インジケータ３は、車体の車室内に装着されたメータ５に設けられる。初期化スイッチ４は、車室内に設けられる。
FIG. 1 shows a tire pressure monitoring device in a tire pressure monitoring system (TPMS) according to an embodiment of the present invention. The tire air pressure monitoring device includes a
検出装置１は、各タイヤに装着される複数のセンサユニット１０から構成される。図２に示すように、センサユニット１０は、タイヤ内の空気圧を検出する空気圧センサ１１と、車体側の制御装置２と無線通信を行う通信部１２と、空気圧に関する空気圧情報を制御装置２に出力する制御部１３とを有し、各部は電池によって動作する。そして、センサユニット１０は、タイヤを装着したホイールのエアバルブに取り付けられる。各センサユニット１０には、固有のＩＤがそれぞれ付与されている。
The
空気圧センサ１１は、例えば圧力センサとされ、タイヤ内の空気圧を検出して、検出信号を制御部１３に出力する。マイクロコンピュータからなる制御部１３は、検出信号を受け取ると、空気圧情報を生成して、空気圧情報を送信するように通信部１２を作動させる。空気圧情報には、センサユニット１０のＩＤが含まれる。通信部１２は、ブルートゥース（登録商標）といった所定の無線方式により空気圧情報を制御装置２に送信する。
The
制御装置２は、検出装置１と無線通信を行う通信部１５と、タイヤの空気圧を監視する制御部１６と、空気圧情報などの各種の情報を記憶する記憶部１７とを備えている。ＥＣＵからなる制御部１６は、検出装置１から空気圧情報を取得すると、タイヤの空気圧に応じて決められる閾値に基づいて空気圧の低下の有無を判定し、空気圧の低下を検出すると警報を発する。記憶部１７は、検出装置１から取得した空気圧情報や閾値を記憶する。また、記憶部１７には、センサユニット１０のＩＤがタイヤの取付位置に紐付けられて記憶されている。初期化スイッチ４は、閾値を決めるために用いられる。また、初期化スイッチ４は、警報をリセットするときにも用いられる。
The
図３に示すように、閾値として、初期化スイッチ４の操作により初期化の指示がされたときの空気圧に基づく第１閾値と、走行中に検出された空気圧に基づく第２閾値とが決められる。低空気圧判定用の第１閾値について、タイヤの空気圧が調整されたとき、あるいはタイヤの交換などによって新たに装着したときに、初期化スイッチ４が操作される。この操作がされると、制御装置２の制御部１６は、検出装置１に空気圧情報を要求する。検出装置１は、タイヤの空気圧を検出して、空気圧情報を制御装置２に送る。このときの空気圧は、タイヤが暖まっていない状態での空気圧である。制御装置２の制御部１６は、検出装置１から送信された空気圧情報から得られた空気圧に基づいて第１閾値を決め、記憶部１７に保存する。第１閾値は、取得された空気圧（Ｐｒｅｃ）から所定の割合（２０％）を減じた空気圧（＝Ｐｒｅｃ×０．８）とされる。なお、第１閾値は、メーカの推奨空気圧に基づいて、所定の割合（２０％）を減じた空気圧としてもよい。このように、第１閾値は、次に初期化スイッチ４が操作されるまで固定値とされる。
As shown in FIG. 3, as the threshold value, a first threshold value based on the air pressure when initialization is instructed by the operation of the
急減圧判定用の第２閾値について、走行中、タイヤの空気圧は温度変化などによって変動する。そこで、第２閾値は、走行時の最新の空気圧に基づいて決められる。走行中、検出装置１は、一定周期でタイヤの空気圧を検出して、空気圧情報を制御装置２に送信する。このときの空気圧は、タイヤが暖まった状態での空気圧である。制御装置２の制御部１６は、空気圧情報を取得すると、空気圧情報を記憶部１７に保存し、取得された最新の空気圧に基づいて第２閾値を決め、記憶部１７に保存する。第２閾値は、取得された空気圧から所定値、例えば３０ｋＰａを減じた空気圧とされ、走行状況に応じて変動する。この所定値は、走行中にバーストしたときの急減圧に対応できる値に設定され、第１閾値において減じられる値よりも小さい値とされる。例えば、初期化時の空気圧が２００ｋＰａのとき、２０％減じる第１閾値では、４０ｋＰａとなり、所定値よりも大きい。
Regarding the second threshold value for the sudden pressure decrease determination, the air pressure of the tire fluctuates due to temperature changes and the like during traveling. Therefore, the second threshold value is determined based on the latest air pressure during traveling. During traveling, the
制御部１６は、走行中にタイヤの空気圧を取得すると、第１閾値および第２閾値に基づいて空気圧の低下の有無を判定する。判定に際し、空気圧が第１閾値あるいは第２閾値のいずれか高い閾値まで低下したとき、警報が発せられる。
When the air pressure of the tire is acquired during traveling, the
まず、初期化スイッチ４の操作により、第１閾値が決められる。車両が走行を開始しても、走行直後はまだタイヤが暖まっていないので、空気圧は変化しない。検出装置１は、走行開始から所定時間経過すると、検出した空気圧に関する空気圧情報を制御装置２に送信する。図４に示すように、制御装置２の制御部１６は、空気圧情報を受け取る（Ｓ１）と、空気圧情報を記憶部１７に保存する。
First, the first threshold value is determined by operating the
次に制御部１６は、取得した空気圧を第２閾値と比較する（Ｓ２）。なお、走行開始後、最初に空気圧を取得したとき、第２閾値を決めるための最新の空気圧はまだ存在しない。そこで、第２閾値は任意の初期値が設定されている。空気圧がこの第２閾値より高いとき、警報は発せられない。制御部１６は、第２閾値の更新を行う（Ｓ３）。すなわち、今回取得した空気圧に基づいて第２閾値が決められ、この第２閾値が記憶部１７に保存される。次回の判定では、更新された第２閾値が用いられる。
Next, the
タイヤがバーストすると、空気圧は急減圧する。空気圧が第２閾値以下になり、制御部１６は、インジケータ３に制御信号を出力する。インジケータ３は、制御信号に応じて点灯、表示、音などによる警報動作を行う（Ｓ４）。制御部１６は、今回取得した空気圧に基づく第２閾値の更新を行う（Ｓ５）。
When the tire bursts, the air pressure drops sharply. The air pressure becomes equal to or lower than the second threshold value, and the
このように、タイヤの急減圧があると、空気圧は第２閾値以下になる。ここで、第２閾値が所定の割合（２０％）を減じた空気圧にされていると、この第２閾値以下となるときの空気圧は、所定値（３０ｋＰａ）を減じた空気圧よりも低い。そのため、警報が発せられる時期が遅くなり、タイヤの異常への対処が遅れる。この点、第２閾値を走行中の空気圧から所定値減じた空気圧にすることにより、警報を早く発することができ、タイヤの異常にすぐに対処できる。 As described above, when the tire is suddenly depressurized, the air pressure becomes equal to or lower than the second threshold value. Here, if the second threshold is set to the air pressure reduced by a predetermined ratio (20%), the air pressure when it becomes equal to or lower than the second threshold is lower than the air pressure reduced by the predetermined value (30 kPa). Therefore, the time when the alarm is issued is delayed, and the countermeasure for the tire abnormality is delayed. In this regard, by setting the second threshold value to the air pressure obtained by subtracting a predetermined value from the air pressure during traveling, an alarm can be issued early and tire abnormality can be immediately dealt with.
走行中、検出装置１は、一定周期で空気圧情報を送信する。制御装置２は、空気圧情報を受け取るたびに空気圧低下の判定および第２閾値の更新を行う。しかし、検出装置１と制御装置２との間での無線通信において、制御装置２は、必ずしも一定周期毎に空気圧情報を取得できるとは限らない。そこで、最新の空気圧情報を受け取るまで、前回取得した空気圧に基づいて決められた第２閾値が有効とされ、制御装置２は、この有効な第２閾値に基づいて空気圧低下の判定を行う。
During traveling, the
ところで、走行中にタイヤが冷たい水に触れると、タイヤが冷やされ、空気圧が低下する。急減圧により空気圧が第２閾値以下になると、警報が発せられる。このような空気圧の低下は一時的なものであり、走行には問題がない。そこで、警報が発せられた後も、検出装置２は、一定周期毎に空気圧情報を送信するので、制御装置２の制御部１６は、最新の空気圧を取得する（Ｓ６）と、取得した空気圧が第１閾値以下になっているかを判定する（Ｓ７）。
By the way, when the tire comes into contact with cold water while traveling, the tire is cooled and the air pressure is lowered. When the air pressure falls below the second threshold value due to the sudden pressure reduction, an alarm is issued. Such a decrease in air pressure is temporary, and there is no problem in traveling. Therefore, even after the alarm is issued, the
空気圧が第１閾値より高いとき、制御部１６は、警報が発せられてから一定時間、例えば３分経過したかチェックする（Ｓ８）。一定時間経過していないとき、制御部１６は、空気圧の判定を繰り返す。一定時間経過しているとき、制御部１６は、警報を解除する（Ｓ９）。インジケータ３は動作を停止する。このように、タイヤの温度が急に下がったことによる空気圧の低下であれば、しばらくすると、タイヤの温度が上がり、空気圧も高くなる。したがって、警報を解除することにより、誤った警告が行われることを防ぎ、ユーザに正しい情報を提供することができる。
When the air pressure is higher than the first threshold value, the
タイヤから徐々に空気が抜けて、タイヤが低空気圧になっているとき、一定時間経過しても空気圧は高くならず、空気圧は第１閾値以下となる。このとき、制御部１６は、警報を継続したまま第２閾値の更新を行う（Ｓ１０）。
When air is gradually released from the tire and the tire has a low air pressure, the air pressure does not increase even after a certain period of time, and the air pressure becomes the first threshold value or less. At this time, the
上記の第２閾値に基づく空気圧監視と並行して、第１閾値に基づく空気圧監視が行われる。図５に示すように、制御装置２の制御部１６は、初期化スイッチ４が操作されて初期化が実施されたかを確認する（Ｓ２０）。初期化されたとき、制御部１６は初期化時の空気圧に基づいて第１閾値を更新する（Ｓ２１）。初期化されていないとき、第１閾値は変更されない。
In parallel with the air pressure monitoring based on the second threshold value, the air pressure monitoring based on the first threshold value is performed. As shown in FIG. 5, the
制御部１６は、空気圧情報を受け取る（Ｓ２２）と、取得した空気圧を第１閾値と比較する（Ｓ２３）。空気圧が第１閾値より高いとき、警報は発せられない。空気圧が第１閾値以下のとき、制御部１６は、警報を発する（Ｓ２４）。なお、警報が発せられたとき、初期化スイッチ４が操作されるまで、あるいは空気圧の異常が是正されるまで警報は継続される。
Upon receiving the air pressure information (S22), the
タイヤの空気圧が徐々に低下しているとき、低い空気圧に基づいて第２閾値が決められるので、第２閾値が第１閾値より低くなる。この場合、第１閾値に基づいて空気圧を監視することにより、タイヤが低空気圧になっていることを早く検出できる。タイヤに異常が発生する前に対処することができる。 When the tire air pressure is gradually decreasing, the second threshold value is determined based on the low air pressure, so the second threshold value is lower than the first threshold value. In this case, by monitoring the air pressure based on the first threshold value, it is possible to quickly detect that the tire has a low air pressure. It can be dealt with before an abnormality occurs in the tire.
また、タイヤ空気圧監視システムが装備されていると、法規に規定するテストが行われる。車両を走行させてタイヤを暖めた状態での空気圧（Ｐｗａｒｍ）を記憶し、Ｐｗａｒｍ−２０％または１５０ｋＰａの最低空気圧のいずれか高い方になるまで減圧する。その後、空気圧がチェックされる。ここで、タイヤを暖めた状態での空気圧（Ｐｗａｒｍ）に基づいて第２閾値を決めると、上記のテストにおいて、減圧後の空気圧は第２閾値を下回り、警報が発せられる。このように、法規に規定されたテストにも対応できる。 Also, if the tire pressure monitoring system is equipped, the test specified in the regulations is performed. The air pressure (Pwarm) in a state where the vehicle is run and the tires are warmed is stored, and the air pressure is reduced until Pwarm-20% or the minimum air pressure of 150 kPa, whichever is higher. Then the air pressure is checked. Here, if the second threshold value is determined based on the air pressure (Pwarm) in the state where the tire is warmed up, in the above test, the air pressure after depressurization falls below the second threshold, and an alarm is issued. In this way, it is possible to deal with the test prescribed by the law.
以上の通り、本発明のタイヤ空気圧監視装置は、タイヤの空気圧を検出する検出装置１と、検出装置１から取得した空気圧が閾値より低下したとき、警報を発する制御装置２とを備え、制御装置２は、初期化の指示がされたときの空気圧から所定の割合を減じた空気圧を第１閾値とし、走行中に取得された最新の空気圧から所定値を減じた空気圧を第２閾値とし、空気圧が第１閾値あるいは第２閾値のいずれか高い閾値まで低下したとき、警報を発する。
As described above, the tire air pressure monitoring device of the present invention includes the
これにより、第２閾値が第１閾値より高くすることができ、急減圧による空気圧の異常を早いタイミングで検出でき、迅速な対処を行える。なお、第２閾値における所定値は、第１閾値における所定の割合によって減じられる値よりも小さい値とされる。 As a result, the second threshold value can be set higher than the first threshold value, an abnormality in the air pressure due to a sudden pressure reduction can be detected at an early timing, and a prompt countermeasure can be taken. The predetermined value of the second threshold value is smaller than the value reduced by the predetermined ratio of the first threshold value.
制御装置２は、警報を発してから一定時間経過したときに、空気圧が第１閾値よりも低下していない場合、警報を解除する。これにより、一時的な空気圧の低下による誤った情報の発信を防げる。
The
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that many modifications and changes can be made to the above embodiment within the scope of the present invention.
１ 検出装置
２ 制御装置
３ インジケータ
４ 初期化スイッチ
１０ センサユニット
１１ 空気圧センサ
１２ 通信部
１３ 制御部
１５ 通信部
１６ 制御部
１７ 記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
第２閾値が第１閾値より高い場合、空気圧が第２閾値以下になったときに警報を発した後、制御装置は、空気圧が第１閾値以下になっているかを判定し、空気圧が第１閾値以下になったとき、警報を継続し、
空気圧が第１閾値よりも低下していない場合、警報を発してから一定時間経過したかチェックし、一定時間経過していないとき、空気圧の判定を繰り返し、一定時間経過しているとき、警報を解除することを特徴とするタイヤ空気圧監視装置。 A tire air pressure monitoring device comprising a detection device for detecting tire air pressure and a control device for issuing an alarm when the air pressure obtained from the detection device falls below a threshold value, wherein the control device is instructed to initialize. The air pressure obtained by subtracting a predetermined ratio from the air pressure when the vehicle is running is the first threshold value, and the air pressure obtained by subtracting the predetermined value from the latest air pressure acquired during traveling is the second threshold value, and the air pressure is the first threshold value or the second threshold value. when was lowered to either high threshold, and issued a warning,
When the second threshold value is higher than the first threshold value, the control device determines whether the air pressure is equal to or lower than the first threshold value after issuing an alarm when the air pressure is equal to or lower than the second threshold value, and the air pressure is equal to or lower than the first threshold value. When it becomes below the threshold, continue the alarm,
If the air pressure is not lower than the first threshold value, it is checked whether a certain time has passed since the alarm was issued. If the certain time has not elapsed, the air pressure determination is repeated, and if the certain time has elapsed, an alarm is issued. A tire pressure monitoring device characterized by being released .
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