JP6744153B2

JP6744153B2 - タイヤ空気圧測定装置

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Publication number: JP6744153B2
Application number: JP2016126711A
Authority: JP
Inventors: 政隆徳留; 雅徳案浦
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Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2020-08-19
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Also published as: JP2017178298A

Description

本発明は、タイヤ空気圧測定装置に関する。

近年、タイヤやホイール内部に温度センサまたは圧力センサ等を取り付け、タイヤの空気圧や温度を検知し、それらの測定値を車体側の受信機へ電波で送信するセンサ付の送信機（タイヤ空気圧測定装置）が知られている。このタイヤ空気圧測定装置を用いて、空気圧が基準外になっている場合は警報を発するＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System タイヤ空気圧監視システム）が広く知られている。タイヤ空気圧測定装置によって、
一定頻度でタイヤの空気圧の測定結果の情報を得ることができる（特許文献１参照）。

特開２０１１−１６４６２号公報

ここで、特許文献１に開示されたタイヤ空気圧測定装置は、タイヤ空気圧検出値の取得が定期的に行なわれており、タイヤ空気圧検出値の外部への送信頻度が停車中は小さく、走行中は速度が速くなればなるほど大きくなるように設定されている。

したがって、特許文献１では、定期的にタイヤ空気圧検出値が取得されており、所望のタイミングでタイヤの空気圧の検出をすることができない場合があった。

本発明の目的は、所望のタイミングでタイヤの空気圧を測定することができるタイヤ空気圧測定装置を提供することである。

本発明の一実施形態にかかるタイヤ空気圧測定装置は、タイヤの空気圧を測定する圧力センサと、前記圧力センサを定期的に作動させる第１モードと、前記第１モードを一時的に停止させる第２モードと、入力信号に基づいて前記第１モードと前記第２モードを切り替える切替信号を発信する選択手段とを備えており、前記選択手段は、前記第１モードから前記第２モードに切り替える前記切替信号を発信した時または前記第２モードから前記第１モードに切り替える前記切替信号を発信した時に前記圧力センサを作動させることを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置は、２種類のモードを備えていることによって、所望のタイミングでタイヤの空気圧を測定することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置の構成図である。本発明の他の実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置の構成図である。本発明の他の実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置の構成図である。本発明の第１実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置の動作を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置の動作の他の例を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置の動作を示すグラフである。本発明の第１実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置の動作を示すグラフである。本発明の第２実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置の動作を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置の動作の他の例を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置の動作を示すグラフである。本発明の第２実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置の動作を示すグラフである。本発明の第２実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置の動作を示すグラフである。

タイヤ空気圧測定装置は、たとえば車両のタイヤやホイール内部に設置するものである。以下、本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置について、図面を参照しながら説明する。

＜タイヤ空気圧測定装置の構成＞
図１は本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置１の構成図を、図２および図３は本発明の他の実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置１の構成図を示している。これらの図において、タイヤ空気圧測定装置１は、圧力センサ２および制御装置３を有している。また、図２および図３のように送信機８および検出手段９を有していてもよい。

図１に示すように、圧力センサ２は、タイヤの空気圧を測定するものである。圧力センサ２は、車両のタイヤのバルブもしくはタイヤのホイールの全てに取り付けられて、各タイヤの個別の空気圧を測定する。測定した測定値をタイヤ空気圧測定装置１に設けられる送信機８にデータ送信することができる。

図１〜３に示すように、タイヤ空気圧測定装置１は、圧力センサ２と、圧力センサ２を定期的に作動させる第１モード４と、第１モード４を一時的に停止させる第２モード５と、入力信号に基づいて第１モード４と第２モード５とを切り替える切替信号７を発信する選択手段６を有している制御装置３を有している。選択手段６は、第１モード４であれば定期的に圧力センサ２を作動させて、第２モード５であれば一時的に第１モード４を停止させる。また、選択手段６は、第１モード４から第２モード５に切り替える切替信号７を発信した時または第２モード５から第１モード４に切り替える切替信号７を発信した時に圧力センサ２を作動させる。

第１モード４、第２モード５および選択手段６は、たとえばそれぞれ回路となっている。第１モード４および第２モード５においては、選択手段６から発信された切替信号７を配線を通して受信し、受信した信号に基づいて情報処理を行なうマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータで処理された切替信号７により圧力センサ２が作動し、タイヤの空気圧の測定を行なうようになっている。

選択手段６のマイクロコンピュータは、入力信号に基づいて切替信号７を、第１モード４の回路、第２モード５の回路に配線を介して発信するプログラムが組まれている。つまり、選択手段６は、第１モード４から第２モード５に切り替える切替信号７を発信した時
または第２モード５から第１モード４に切り替える切替信号７を発信した時に圧力センサ２を作動させることになる。このような構成であることにより、所望のタイミングでタイヤの空気圧の測定をすることができる。

このとき、第１モード４および第２モード５のいずれか一方から圧力センサ２を作動させるようにプログラムが組まれている。制御装置３のモードが第１モード４であれば、定期的に圧力センサ２に作動の信号を送るプログラムが組まれており、第２モード５であれば、切替信号７が発信された時に圧力センサ２に作動の信号を送るプログラムが組まれている。また、第１モード４を停止させる信号を送るプログラムが組まれている。制御装置３は、一方のモードが選択されて稼働している場合には、もう一方のモードは稼働しない状態である。

たとえば、選択手段６は、第１モード４が稼働中に第２モード５への切替信号７を発信する場合には、選択手段６が第２モード５を稼働させてから、第２モード５が圧力センサ２を作動させるようなプログラムが組まれている。また、選択手段６は、第１モード４が稼働中に第２モード５への切替信号７を発信する場合には、選択手段６が第１モード４が圧力センサ２を作動させてから、第２モード５を稼働させるようなプログラムが組まれていてもよい。同じく、選択手段６は、第２モード５が稼働中に第１モード４への切替信号７を発信する場合には、選択手段６が第２モード５が圧力センサ２を作動させてから、第１モード４を稼働させるようなプログラムが組まれている。また、選択手段６は、第２モード５が稼働中に第１モード４への切替信号７を発信する場合に、選択手段６が第１モード４を稼働させてから、第１モード４が圧力センサ２を作動させるようなプログラムが組まれていてもよい。

また、タイヤ空気圧測定装置１は、第１モード４と第２モード５が同一のマイクロコンピュータにプログラムが組まれているようなものでもよい。選択手段６が入力信号を受けて、信号を発信する際に、切替信号７ではなく、例えば、第１モードをリセットする信号を発信することで、第１モード４での定期的な測定をリセットし、新たにスタートさせることができる。つまり、第１モード４が定期的に圧力センサ２を作動させており、入力信号に基づいてリセット信号を発信すると、第１モード４は圧力センサ２を作動させた後、定期的に圧力センサ２を作動させる。このことによって、所望のタイミングでタイヤの空気圧の測定をすることができる。

上記のようなプログラムが組まれている第１モード４は、圧力センサ２を定期的に作動させる。定期的とは、一定の時間の間隔ｔ１で圧力センサ２を作動させることであり、ｔ１はたとえばｔ１＝約１秒以上である。第１モード４において、定期的に圧力センサ２が作動することによって、タイヤの空気圧の変化を管理することができる。特に、車両が走行中に第１モード４にすることで、定期的にタイヤがパンクしている状態であるか否か等を検知することができる。

また、圧力センサの作動間隔は長時間である程、タイヤ空気圧測定装置１の消費電力を抑えることができ、長期的に使用することが可能となる。ｔ１は実質的には約１秒間〜１週間程度、あるいは約１秒間〜２４時間程度である。

また、第１モード４の場合には、定期的に圧力センサ２を作動させる他にも、選択手段６によって、第２モード５から切り替えられる切替信号７が発信された時または第２モード５から第１モード４に切り替えられる切替信号７が発信された時に圧力センサ２を作動させる。第１モード４が、第２モード５から切り替えられる切替信号７が発信された時に圧力センサ２を作動させる場合には、第２モード５から第１モード４に切り替えられるとともに、圧力センサ２を作動させることで、タイヤ空気圧測定装置１はタイヤの空気圧を
測定することができる。また、第２モード５に切り替えられる切替信号７が発信された時に第１モード４が圧力センサ２を作動させる場合には、第１モード４の状態で圧力センサ２を作動させた後、第１モード４から第２モード５切り替えることで、タイヤ空気圧測定装置１はタイヤの空気圧を測定することができる。

上記のようなプログラムが組まれている第２モード５は、第１モード４を一時的に停止させる。一時的とは、選択手段６によって、第１モード４から切り替えられる切替信号７が発信された時から第１モード４に切り替えられる切替信号７が発信された時までである。第２モード５は、たとえば、第１モード４から切り替わった後は、選択手段６によって次の切替信号７が発信されるまで、圧力センサ２を動作させることはない。

タイヤ空気圧測定装置１が第２モード５の場合には、第１モード４から切り替えられる切替信号７が発信された時に圧力センサ２を作動させる。このとき、選択手段６は第１モード４から第２モード５に切り替えられるとともに、圧力センサ２を作動させることで、タイヤ空気圧測定装置１はタイヤの空気圧を測定することができる。また、第１モード４に切り替えられる切替信号７が発信された時に第２モード５が圧力センサ２を作動させる場合には、第２モード５の状態で圧力センサ２を作動させた後、第２モード５から第１モード４に切り替えることで、タイヤ空気圧測定装置１はタイヤの空気圧を測定することができる。つまり、定期的な時間の間隔から外れる所望のタイミングで第２モード５に切り替えることで、所望のタイミングにおけるタイヤの空気圧の測定をすることができる。

選択手段６は、入力信号に基づいて第１モード４または第２モード５に切り替える切替信号７を発信する。この入力信号は、人から切り替えを指示される場合および後述する検出手段９から指示される場合等がある。選択手段６が入力信号に基づいて切替信号７を発信することで、第１モード４および第２モード５のいずれかに切替るとともに、圧力センサ２を作動させ、タイヤ空気圧測定装置１はタイヤの空気圧の測定をすることができる。

選択手段６は、たとえば、入力信号を受けて圧力センサ２を作動させた後に切替信号７を発信してもよい。具体的には、第１モード４で定期的にタイヤの空気圧の測定をしているときに、選択手段６が第２モード５に切り替える。このとき、圧力センサ２を作動させた後に、第１モード４から第２モード５に切り替える切替信号７を発信する。そして、第１モード４を一時的に停止させる。また、たとえば、第２モード５で一時的にタイヤの空気圧の測定を停止しているときに、選択手段６が第１モード４に切り替える。このとき、圧力センサ２を作動させた後に、第１モード４に切り替える切替信号７を発信する。そして、第１モード４が定期的に圧力センサ２を作動させる。

選択手段６は、たとえば、入力信号を受けて切替信号７を発信した後に圧力センサ２を作動してもよい。具体的には、第１モード４で定期的にタイヤの空気圧の測定をしているときに、選択手段６が第２モード５に切り替える。このとき、第１モード４から第２モード５に切り替える切替信号７を発信した後に、圧力センサ２を作動させる。そして、第１モード４を一時的に停止させる。また、たとえば、第２モード５で一時的にタイヤの空気圧の測定を停止しているときに、選択手段６が第１モード４に切り替える。このとき、第１モード４に切り替える切替信号７を発信した後に、圧力センサ２を作動させる。そして、第１モード４が定期的に圧力センサ２を作動させる。

選択手段６は、たとえば、入力信号を受けて切替信号７を発信するとともに圧力センサ２を作動してもよい。たとえば、第１モード４で定期的にタイヤの空気圧の測定をしているときに、選択手段６が第２モード５に切り替える。このとき、第１モード４から第２モード５に切り替える切替信号７を発信した時に、圧力センサ２を作動させる。そして、第１モード４を一時的に停止させる。また、たとえば、第２モード５で一時的にタイヤの空
気圧の測定を停止しているときに、選択手段６が第１モード４に切り替える。このとき、第１モード４に切り替える切替信号７を発信した時に、圧力センサ２を作動させる。そして、第１モード４が定期的に圧力センサ２を作動させる。

タイヤ空気圧測定装置１が以上のような構成であることによって、所望のタイミングでタイヤの空気圧を測定することができる。つまり、第１モード４では、定期的にタイヤの空気圧の測定を行ない、選択手段６が第１モード４から第２モード５への切り替えを入力信号に基づいて切替信号７を発信する。そして、切替信号７を受けた第１モード４または第２モード５は圧力センサ２を作動させて、定期的に測定する第１モード４の一定の間隔を乱して、タイヤの空気圧の測定を行なうことになる。このことによって、一定の間隔、つまり定期的にタイヤの空気圧の測定を行なうだけではなく、所望のタイミングで第２モード５に切り替えて、圧力センサ２を作動させてタイヤの空気圧の測定をすることができる。

また、タイヤ空気圧測定装置１は、温度センサを有しており、圧力センサ２を作動させる時に温度センサを作動させ、タイヤの空気圧を測定する時にタイヤの空気における温度を測定する。このようにすることで、定期的および所望のタイミングでタイヤの空気における温度の測定値を把握することができる。また、定期的および所望のタイミングで測定された、タイヤの空気圧の測定値とタイヤの空気における温度の測定値とを把握することができる。また、外部にタイヤの空気における温度の測定値をストックするようにしておけば、定期的なタイヤの空気における温度の測定値の変化および所望のタイミングでのタイヤの空気における温度の測定値の変化を計算することもできる。

また、タイヤ空気圧測定装置１は、圧力補正手段を有している。圧力補正手段は、温度センサを作動させ、定期的なタイヤの空気における温度の測定値の変化および所望のタイミングでのタイヤの空気における温度の測定値の変化、すなわち得られた温度測定値の差に応じて、圧力センサ２を作動させ、得られた定期的および所望のタイミングでのタイヤの空気圧の測定値、すなわち得られた圧力測定値を補正する。このようにすることで、定期的および所望のタイミングでタイヤの空気における温度が変化した場合に、得られたタイヤの空気圧の測定値を補正することができ、タイヤの空気における温度の変化によるタイヤの空気圧の測定値の変化を抑制することができる。

図２および図３に示すように、タイヤ空気圧測定装置１は、送信機８を有している。送信機８は、圧力センサ２で測定したタイヤの空気圧の測定値をデータ受信し、外部に無線送信する。無線送信は、スマートフォン、タブレットおよび携帯電話等にすることで、乗車している人が即時にタイヤの空気圧の測定を把握することができる。送信機８は、圧力センサ２が作動して、タイヤの空気圧の測定をするたびに外部に測定値をデータ送信する。このようすることで、定期的および所望のタイミングでタイヤの空気圧の測定値を把握することができる。また、外部にタイヤの空気圧の測定値をストックするようにしておけば、定期的なタイヤの空気圧の測定値の変化および所望のタイミングでのタイヤの空気圧の測定値の変化を計算することもできる。

図３に示すように、タイヤ空気圧測定装置１は検出手段９を有している。タイヤの回転数から車両が走行中か停車中かを検出することができる。タイヤの回転数が０であることを検出しているときにモードを切り替えてもよい。

特に、検出手段９が検出したタイヤの回転数に応じてモードの切り替えを選択手段６に指示することもできる。タイヤの回転数が０であることを検出すると同時に第１モード４から第２モード５に切り替えるような入力信号を選択手段６に指示し、タイヤの回転数が０より大きくなったことを検出すると同時に第２モード５から第１モード４に切り替える
ような入力信号を選択手段６に指示するようにしてもよい。このような場合には、停車中における外部からの影響によるタイヤの空気圧の変化の検出および走行中の定期的なタイヤの空気圧の変化の検出を自動で行なうことができる。

以上のようなタイヤ空気圧測定装置１は、車両が走行中に第１モード４であれば、タイヤのパンク等の情報を検出することができる。また、車両が走行中に異変等を感じた場合に第２モード５に切り替えて、異変を感じた即時にタイヤの空気圧を検出することもできる。また、車両が走行中のある期間に第２モード５へ切り替えた後、再び第１モード４への切り替えを行なうことで、タイヤの空気圧の測定値の変化から温度の変化に換算して温度変化等を検出することにも使用できる。このとき、タイヤ空気圧測定装置１が検出手段９を有していれば、タイヤの回転数に応じたタイヤの空気圧の測定値の変化も検出することができる。

また、車両が走行中には第１モード４の状態であり、車両が停車中に第１モード４から第２モード５に切り替えて、車両が走行中と停車中との違いによるタイヤの空気圧の測定値の変化を検出することができる。車両が走行中にパンク等が起きた場合には、車両が停車中に第２モード５に切り替えて圧力センサ２を作動させて、タイヤの空気圧の測定値から、より正確にパンクに進行状況を把握することができる。

また、第１モード４から第２モード５への切り替えと、この後第２モード５から第１モード４への切り替えが両方とも車両の停車中に行なわれた場合には、車両が停車中のある期間における外部の要因による荷重の変化、温度変化、破損等を検出するために、第２モード５への切り替えを行なうことにも使用できる。このとき、車両が走行中の場合と比較して、走行によるタイヤの空気圧の上昇等の外乱因子の影響を排除したタイヤの空気圧を測定することができる。

また、検出手段９を有していれば、第１モード４から第２モード５への切り替えが、タイヤの回転数が０であることを検出した時に選択手段６に指示することで、車両が走行中から停車に変わった時のタイヤの空気圧を自動で検出することができる。この後第２モード５から第１モード４への切り替えが、タイヤの回転数が０より大きくなったことを検出した時に選択手段６に指示することで、車両が停車中から走行に変わった時のタイヤの空気圧を自動で検出することができる。つまり、車両が停車中のタイヤの空気圧の測定値の変化を自動で検出することもできる。

＜タイヤ空気圧測定装置の動作例＞
図４は、本発明の第１実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置１の動作を示すフローチャートである。また、図５および図６は、本発明の第１実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置１の動作を示すグラフである。また、図７は、本発明の第２実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置１の動作を示すフローチャートである。また、図８〜１０は、本発明の第２実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置１の動作を示すグラフである。グラフにおいては、横
軸が時間で、縦軸が圧力センサ２の作動の有無を示している。また、破線はモードの切り替えを示している。

＜第１実施形態＞
図４は、図１に示したタイヤ空気圧測定装置１の構成が、動作した場合を示すフローチャートである。まず、本実施形態のタイヤ空気圧測定装置１は、第１モード４に設定されており、定期的にタイヤの空気圧が測定されている（空気圧Ｐ１）。次に選択手段６により第２モード切替信号および圧力センサ作動信号が発信されると、第１モード４から第２モード５に切り替えられるとともに、圧力センサ２が一時的に作動し、タイヤの空気圧を測定する（空気圧Ｐ２）。その後、空気圧Ｐ２と空気圧Ｐ１との差を求めることで、ΔＰが算出される。

また、タイヤ空気圧測定装置１が温度センサを有する場合には、タイヤ空気圧測定装置１の構成が、図５に示すフローチャートのように動作するようにしてもよい。まず、本実施形態のタイヤ空気圧測定装置１は、第１モード４に設定されており、定期的にタイヤの空気圧が測定され（空気圧Ｐ１）、タイヤの空気における温度が測定されている（温度Ｔ１）。次に選択手段６により第２モード切替信号および圧力センサ作動信号が発信されると、第１モード４から第２モード５に切り替えられるとともに、圧力センサ２が一時的に作動し、タイヤの空気圧を測定する（空気圧Ｐ２）。また、圧力センサ２が作動する時に温度センサが作動し、タイヤの空気における温度を測定する（温度Ｔ２）。温度Ｔ１と温度Ｔ２との差がない場合は、その後、空気圧Ｐ２と空気圧Ｐ１との差を求めることで、ΔＰが算出される。温度Ｔ１と温度Ｔ２との差がある場合は、圧力補正手段により測定されたタイヤの空気圧を補正する（空気圧Ｐ２’）。その後、空気圧Ｐ２’と空気圧Ｐ１との差を求めることで、ΔＰ’が算出される。

本実施形態においては、具体的には、タイヤの空気圧を測定することによって車両の積載重量を測定することが可能である。例えば、上記のように定期的に測定される空気圧Ｐ１をブランクとして、荷物が積載された後の空気圧Ｐ２（Ｐ２’）を測定すれば、算出されたΔＰ（ΔＰ’）から積載重量を測定することが可能である。

本実施形態において、第１モード４で測定される空気圧Ｐ１は、例えば、第２モード５に切り替わる直前の測定値を用いればよい。あるいは、第１モード４で定期的に測定されている複数の測定値が記憶されている場合は、その平均値を求めてもよい。

本実施形態において、選択手段６は、第２モード切替信号および圧力センサ作動信号を発信する。これら２つの信号は同時に発信されてもよく、それぞれが別個に発信されてもよい。例えば、第２モード切替信号を発信した後に、圧力センサ作動信号を発信する場合は、実質的には第２モード５に切り替わった後に一時的に圧力センサ２が作動することになる。他方、圧力センサ作動信号を発信した後に、第２モード切替信号を発信した場合は、第１モード４時に強制的に圧力センサ２を作動することになる。

本実施形態において、第２モード５は、第１モード４を一時的に停止させるモードである。したがって、上述のように、選択手段６によること以外に圧力センサが作動することはない。

また、図６および図７の本実施形態における圧力センサ２の動作をグラフに示している。図６は、選択手段６が第２モード５への切替信号７を発信した後、圧力センサ２を作動させた場合で、図７は、選択手段６が圧力センサ作動信号を作動させた後、第２モード５への切替信号７を発信した場合である。また、Ｐ１およびＰ２は空気圧を、ΔＰは空気圧の差を示している。

＜第２実施形態＞
図８は、図４に示したフローに、再び第１モード４に切り替わるフローを加えたものである。タイヤ空気圧測定装置１は、タイヤの空気圧の測定をスタートさせると、まず第１モード４の状態である。次に、第２モード５に切り替える入力信号が選択手段６に伝達されて、選択手段６が切替信号７を第１モード４に発信する。この切替信号７が発信された時に第２モード５に切り替わって、同時に選択手段６から発信される圧力センサ作動信号により圧力センサ２が作動される（空気圧Ｐ２）。その後、第１モード４に切り替わる入力信号に基づき、第１モード４に切り替わる切替信号７が発信される。次に、第２モード５から第１モード４に切り替えられるとともに、圧力センサ２が一時的に作動し、タイヤの空気圧を測定する（空気圧Ｐ３）、という動作をする。その後、第１モード４で定期的に測定する状態に戻る。この空気圧Ｐ３と空気圧Ｐ２との差を求めることで、ΔＰが算出される。

また、タイヤ空気圧測定装置１が温度センサを有する場合には、タイヤ空気圧測定装置１の構成が、図９に示すフローチャートのように動作するようにしてもよい。タイヤ空気圧測定装置１は、タイヤの空気圧の測定をスタートさせる（この時、タイヤの空気における温度が測定されてもよい（温度Ｔ１））と、まず第１モード４の状態である。次に、第２モード５に切り替える入力信号が選択手段６に伝達されて、選択手段６が切替信号７を第１モード４に発信する。この切替信号７が発信された時に第２モード５に切り替わって、同時に選択手段６から発信される圧力センサ作動信号により圧力センサ２が作動され（空気圧Ｐ２）、タイヤの空気における温度が測定される（温度Ｔ２）。その後、第１モード４に切り替わる入力信号に基づき、第１モード４に切り替わる切替信号７が発信される。次に、第２モード５から第１モード４に切り替えられるとともに、圧力センサ２が一時的に作動し、タイヤの空気圧を測定する（空気圧Ｐ３）、という動作をする。また、圧力センサ２が作動する時に温度センサが作動し、タイヤの空気における温度を測定する（温度Ｔ３）。温度Ｔ２と温度Ｔ３との差がない場合は、その後、第１モード４で定期的に測定する状態に戻る。この空気圧Ｐ３と空気圧Ｐ２との差を求めることで、ΔＰが算出される。温度Ｔ２と温度Ｔ３との差がある場合は、圧力補正手段により測定されたタイヤの空気圧を補正する（空気圧Ｐ３’）。その後、第１モード４で定期的に測定する状態に戻る。この空気圧Ｐ３’と空気圧Ｐ２との差を求めることで、ΔＰ’が算出される。

本実施形態においては、具体的には、タイヤの空気圧を測定することによって車両の積載重量を測定することが可能である。例えば、選択手段６において第１モード４から第２モード５に切り替わる際に作動させた圧力センサ２による測定値（空気圧Ｐ２）をブランクとする。そして、荷物を積載した後に再度選択手段６によって第２モード５から第１モード４に切り替わる際に作動させた圧力センサ２による測定値（空気圧Ｐ３またはＰ３’）を測定すれば、これらの差から算出されたΔＰ（ΔＰ’）から積載重量を測定することが可能である。この場合、空気圧Ｐ２およびＰ３（Ｐ３’）は共に、選択手段６によって得られる測定値であることから、より所望のタイミングでのタイヤの空気圧を測定することができ、例えば、外乱因子を極力避けたい場合に用いることができる。

本実施形態において、第１実施形態に加えて、選択手段６は、第１モード切替信号および圧力センサ作動信号を発信する。これら２つの信号は同時に発信されてもよく、それぞれが別個に発信されてもよい。例えば、第１モード切替信号を発信した後に、圧力センサ作動信号を発信する場合は、実質的には第１モード４に切り替わった後に一時的に圧力センサ２が作動することになる。他方、圧力センサ作動信号を発信した後に、第１モード切替信号を発信した場合は、第２モード５時に強制的に圧力センサ２を作動することになる。

また、図１０〜１２の本実施形態における圧力センサ２の動作をグラフに示している。図１０は、選択手段６が第２モード５への切替信号７を発信した後、圧力センサ２を作動させ、再び選択手段６が第１モード５への切替信号７を発信した後、圧力センサ２を作動させた場合である。また、図１１は、選択手段６が圧力センサ作動信号を作動させた後、第２モード５への切替信号７を発信し、再び選択手段６が圧力センサ作動信号を作動させた後、第１モード４への切替信号７を発信した場合である。また、図１２は、択手段６が第２モード５への切替信号７を発信した後、圧力センサ２を作動させ、再び選択手段６が圧力センサ作動信号を作動させた後、第１モード４への切替信号７を発信した場合である。また、Ｐ２およびＰ３（Ｐ３’）は空気圧を、ΔＰ（ΔＰ’）は空気圧の差を示している。

以上のようなタイヤ空気圧測定装置１の動作は、車両が走行中に異変等を感じた場合に第２モード５に切り替えて、検出することができることを示している。また、車両が走行中のある期間におけるタイヤの空気圧の測定値の変化等を検出することにも使用できる。このとき、検出手段９を有していれば、タイヤの回転数に応じたタイヤの空気圧の測定値の変化も検出することができる。

また、車両が停車中に第１モード４から第２モード５に切り替えて、車両の走行によるタイヤの空気圧の測定値の変化を検出することができる。車両が走行中にパンク等が起きた場合に、タイヤの空気圧の測定値から、より正確にパンクに進行状況を把握することができる。また車両が停車中のある期間において、第２モード５への切り替えを行なうことで、外部の要因による荷重の変化、温度変化、破損等を検出することにも使用できる。

＜タイヤ空気圧測定装置の使用例＞
たとえば、タイヤ空気圧測定装置１をタイヤのホイールに取り付ける。車両が走行中は第１モード４で使用し、タイヤのパンク等が起こっていないかを定期的に監視できるようにする。車両が停車中には選択手段６によって、第２モード５に切り替えることで、車両が停車中のタイヤの空気圧を測定することが可能である。また、車両が停車中に選択手段６によって、再び第２モード５から第１モード４に切り替えられると、車両が停車中におけるタイヤの空気圧の測定値の変化を測定することができる。車両が停車中にタイヤの空気圧の変化が起きる原因は、車両が走行中の温度上昇とは異なり、外部からの影響、たとえば、物の積載、乗車人数の増加、停車前に起こったパンクの進行、破損および地面の温度変化に因るものである。これらの原因によるタイヤの空気圧の変化も測定することが可能である。また、車両が走行中の場合と比較して、走行によるタイヤの空気圧の上昇等の外乱因子の影響を排除したタイヤの空気圧を測定することができる。

特に、タイヤ空気圧測定装置１が検出手段９を有している場合には、検出したタイヤの回転数に応じてモードの切り替えを選択手段６に指示することもできる。タイヤの回転数が０であることを検出すると同時に第１モード４から第２モード５に切り替えるような入力信号を選択手段６に指示し、タイヤの回転数が０より大きくなったことを検出すると同時に第２モード５から第１モード４に切り替えるような入力信号を選択手段６に指示するようにしてもよい。このような場合には、車両が停車中における外部からの影響によるタイヤの空気圧の変化の検出および車両が走行中の定期的なタイヤの空気圧の変化の検出を自動で行なうことができる。

停車中のタイヤの空気圧の変化を見ることによって、特に、塵芥車による塵等の積載量の測定に応用することができる。塵芥車に応用する場合には、車両が停車した後、第１モード４は選択手段６によって、第２モード５に切り替えられる。このとき、積載前のタイヤの空気圧の測定を行なうことができる。また、積載後に第２モード４から第１モード５に切り替えられることによって、積載後のタイヤの空気圧の測定を行なうことができる。
このことによって、積載前と積載後のタイヤの空気圧の測定値の変化を測定することができる。このタイヤの空気圧の測定値の変化を荷重に変換する手段等を用いることによって、積載量の計測が可能である。特に、車両が停車中に積載前および積載後のタイヤの空気圧の測定値を検出することで、走行によるタイヤの空気圧の上昇等の外乱因子の影響を排除した、積載によるタイヤの空気圧の変化を検出することができる。

以下に、塵芥車に本実施形態のタイヤ空気圧測定装置１を取り付けた場合の積載重量の測定方法について述べる。本実施例は、たとえば、タイヤの空気圧の初期値が７００ｋＰａで、複数の目的地Ａ、Ｂ、およびＣに移動する場合である。目的地Ａに到着して、選択手段により圧力センサを作動させたところ、空気圧は７１０ｋＰａであった。目的地Ａに到着した際に、走行にタイヤの温度上昇により、初期値７００ｋＰａから１０ｋＰａ上昇していることがわかる。このように、目的地Ａについた際に選択手段６から切替信号７（第１モード４から第２モード５への切替）および圧力センサ作動信号を発信することによって、移動に伴う外乱因子による影響を削減できる。また、ゴミの積載後のタイヤの空気圧を選択手段６により圧力センサ２を作動させて測定したところ、７２０ｋＰａであった。つまり、ΔＰ１は１０ｋＰａとなる。選択手段６から切替信号７（第２モード５から第１モード４への切替）および圧力センサ作動信号を発信することによって、移動に伴う外乱因子による影響を削減した荷重の変化を測定することができる。

次に、目的地Ｂに移動する。目的地Ｂに到着して、選択手段６により圧力センサを作動させて積載前のタイヤの空気圧を測定すると、７３０ｋＰａであった。また、ゴミの積載後のタイヤの空気圧を選択手段６により圧力センサ２を作動させて測定すると、７５０ｋＰａであった。つまり、ΔＰ２は２０ｋＰａとなる。

さらに目的地Ｃに移動する。目的地Ｃに到着して、目的地Ｂで測定した場合と同様に、積載前のタイヤの空気圧を測定すると、７６０ｋＰａであった。また、積載後のタイヤの空気圧を測定すると、７９０ｋＰａであった。つまり、ΔＰ３は３０ｋＰａとなる。この積載した直後に第２モード５から第１モード４に切り替える。

以上のΔＰ１〜Ｐ３の値を足し合わせると、合計積載荷重を算出することができる。このとき、温度センサを有していれば、温度の計測も行なうことができる。たとえば、タイヤの空気圧の初期値が７００ｋＰａで、温度が２０℃であり、目的地に移動する。目的地に到着して、積載前のタイヤの空気圧を測定すると、７１０ｋＰａで、温度が３０℃である。このタイヤの空気圧の測定値の変化量ΔＰ＝１０ｋＰａは、温度変化ΔＴ＝１０℃によるものである。この温度変化は、車両の走行、外気温および路面温度の変化による外乱因子の影響によるものである。

上記の実施例において、第１モード４から第２モード５への切り替えおよび第２モード５から第１モード４への切り替えは、人が切替ボタンのようなものを押すことによって、入力信号が伝達されてもよいし、積載を感知する感知センサのようなものと連動して、切り替わってもよい。また通常は車両が停車中に積載されるため、検出手段９を用いて、タイヤの回転数が０になった時に第１モード４から第２モード５に切り替えて、再びタイヤの回転数が０より大きくなった時に第２モード５から第１モード４に切り替えてもよい。

また、送信機８から送信したデータを受ける受信機に、タイヤの空気圧の測定値の変化を荷重に変換する変換手段１０を有していてもよい。変換手段１０に予め、タイヤの空気圧の測定値と荷重との関係を比較するプログラムを組んでおき、受信機にて受信したデータをもとに荷重を表示させることができる。また、たとえば、受信機に、温度変化、速度変化および荷重変化等とタイヤの空気圧の測定値の変化とを比較することができれば、それぞれの目的にあった変換値を求めることができる。

以上、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更等が可能である。さらに、特許請求の範囲に属する変更等は全て本発明の範囲内のものである。

１・・・・タイヤ空気圧測定装置
２・・・・圧力センサ
３・・・・制御装置
４・・・・第１モード
５・・・・第２モード
６・・・・選択手段
７・・・・切替信号
８・・・・送信機
９・・・・検出手段
１０・・・変換手段

Claims

タイヤの空気圧を測定する圧力センサと、
前記圧力センサを定期的に作動させる第１モードと、前記第１モードを一時的に停止させる第２モードと、入力信号に基づいて前記第１モードと前記第２モードを切り替える切替信号を発信する選択手段とを備えており、
前記選択手段は、前記第１モードから前記第２モードに切り替える前記切替信号を発信した時または前記第２モードから前記第１モードに切り替える前記切替信号を発信した時に前記圧力センサを作動させることを特徴とするタイヤ空気圧測定装置。
タイヤの空気圧を測定する圧力センサと、
前記圧力センサを定期的に作動させる第１モードと、前記第１モードを一時的に停止させる第２モードと、入力信号に基づいて前記第１モードと前記第２モードを切り替える切替信号を発信する選択手段とを備えており、
前記選択手段は、前記圧力センサを作動させた後に前記切替信号を発信することを特徴とするタイヤ空気圧測定装置。
請求項２に記載のタイヤ空気圧測定装置であって、
前記選択手段は、前記圧力センサを作動させた後に、前記第１モードから前記第２モードに切り替える切替信号を発信することを特徴とするタイヤ空気圧測定装置。
タイヤの空気圧を測定する圧力センサと、
前記圧力センサを定期的に作動させる第１モードと、前記第１モードを一時的に停止させる第２モードと、入力信号に基づいて前記第１モードと前記第２モードを切り替える切替信号を発信する選択手段とを備えており、
前記選択手段は、前記切替信号を発信した後に前記圧力センサを作動させることを特徴とするタイヤ空気圧測定装置。
請求項１に記載のタイヤ空気圧測定装置であって、
前記選択手段は、前記切替信号を発信するとともに前記圧力センサを作動させることを特徴とするタイヤ空気圧測定装置。
請求項１または請求項５に記載のタイヤ空気圧測定装置であって、
前記タイヤの空気における温度を測定する温度センサを有しており、
前記圧力センサを作動させる時に前記温度センサを作動させることを特徴とするタイヤ空気圧測定装置。
請求項６に記載のタイヤ空気圧測定装置であって、
前記第１モードで前記圧力センサを作動させ、前記圧力センサを作動させた時に前記温度センサを作動させ、得られた温度測定値と、前記第１モードから前記第２モードに切り替える前記切替信号を発信した時に前記圧力センサを作動させ、前記圧力センサを作動させた時に前記温度センサを作動させ、得られた温度測定値との差に応じて、前記圧力センサを作動させ、得られた圧力測定値を補正する圧力補正手段を有していることを特徴とするタイヤ空気圧測定装置。
請求項６に記載のタイヤ空気圧測定装置であって、
前記第１モードから前記第２モードに切り替える前記切替信号を発信した時に前記圧力センサを作動させ、前記圧力センサを作動させた時に前記温度センサを作動させ、得られた温度測定値と、前記第２モードから前記第１モードに切り替える前記切替信号を発信した時に前記圧力センサを作動させ、前記圧力センサを作動させた時に前記温度センサを作動させ、得られた温度測定値との差に応じて、前記圧力センサを作動させ、得られた圧力測定値を補正する圧力補正手段を有していることを特徴とするタイヤ空気圧測定装置。
請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のタイヤ空気圧測定装置であって、
前記タイヤの空気における温度を測定する温度センサを有しており、
前記圧力センサを作動させる時に前記温度センサを作動させることを特徴とするタイヤ空気圧測定装置。
請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧測定装置であって、
タイヤの回転数を検出する検出手段をさらに備えており、
前記検出手段がタイヤの回転数が０であることを検出している間に、前記選択手段が前記切替信号を発信することを特徴とするタイヤ空気圧測定装置。
請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧測定装置であって、
前記圧力センサで測定したタイヤの空気圧の測定結果を外部に無線送信する送信機をさらに備えていることを特徴とするタイヤ空気圧測定装置。