WO2022158125A1 - タイヤ状態監視システム及びタイヤ状態監視方法 - Google Patents

タイヤ状態監視システム及びタイヤ状態監視方法 Download PDF

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WO2022158125A1
WO2022158125A1 PCT/JP2021/043970 JP2021043970W WO2022158125A1 WO 2022158125 A1 WO2022158125 A1 WO 2022158125A1 JP 2021043970 W JP2021043970 W JP 2021043970W WO 2022158125 A1 WO2022158125 A1 WO 2022158125A1
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WO
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tire
pressure
temperature
period
ratio
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PCT/JP2021/043970
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋光 市川
Original Assignee
株式会社ブリヂストン
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0474—Measurement control, e.g. setting measurement rate or calibrating of sensors; Further processing of measured values, e.g. filtering, compensating or slope monitoring
    • B60C23/0476—Temperature compensation of measured pressure values

Definitions

  • the present invention relates to a tire condition monitoring system and a tire condition monitoring method.
  • Patent Literature 1 discloses a tire pressure monitoring system that detects a decrease in air pressure inside a tire based on a threshold value of air pressure that is set for each temperature inside the tire.
  • An object of the present invention which has been made in view of such circumstances, is to provide a tire condition monitoring system and a tire condition monitoring method that can improve the accuracy of determining a pressure drop inside a tire.
  • a tire condition monitoring system includes an acquisition device and a control device.
  • the acquisition device repeatedly acquires the pressure and temperature inside the tire
  • the control device acquires a representative value of the ratio in the first period based on the ratio of the pressure and temperature acquired in the first period. and comparing the ratio of pressure and temperature obtained in a second period after the first period with the representative value to determine whether the pressure inside the tire has decreased. .
  • a tire condition monitoring method comprises: repeatedly acquiring the pressure and temperature inside the tire; and based on the ratio of the pressure and temperature acquired during the first period, calculating a value and comparing the ratio of pressure and temperature obtained in a second period after the first period with the representative value to determine whether the pressure inside the tire has decreased. and determining whether the
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a tire condition monitoring system according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a functional block diagram schematically showing the configuration of an acquisition device included in FIG. 1
  • FIG. 4 is a flow chart showing the operation of the acquisition device
  • FIG. 2 is a functional block diagram schematically showing the configuration of a control device included in FIG. 1
  • FIG. It is a flow chart which shows operation of a control device.
  • FIG. 4 is an example of a scatter diagram of temperature and pressure inside the tire acquired during the first period;
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a tire condition monitoring system 1 according to one embodiment of the invention.
  • a tire condition monitoring system 1 includes an acquisition device 2 and a control device 3 .
  • a tire condition monitoring system 1 is used to monitor the condition of tires 5 of a vehicle 4 .
  • the state of the tire 5 includes the pressure inside the tire 5 .
  • the state of the tire 5 is not limited to the pressure inside the tire 5, and may include the temperature of the tire 5, or the presence or absence of damage or distortion.
  • the vehicle 4 is, for example, an automobile such as a passenger car, truck, bus, and two-wheeled vehicle. However, the vehicle 4 is not limited to an automobile, and may be any vehicle 4 having tires 5 .
  • the tire 5 is, for example, a pneumatic tire. In such a case, the tire 5 is mounted on the rim 6A of the wheel 6 and inflated to a specified internal pressure.
  • the tire 5 is not limited to air, and may be filled with any fluid, including gas such as nitrogen, or liquid or gel-like substance, up to a specified internal pressure.
  • the acquisition device 2 is installed at a position where the pressure and temperature inside the tire 5 can be acquired.
  • acquisition device 2 is installed on rim 6A of wheel 6 of vehicle 4 .
  • the acquisition device 2 is fixed to the outside of the rim 6A of the wheel 6 in the wheel radial direction by a belt or the like so as to face the internal space of the tire 5 when the tire 5 is mounted on the rim 6A of the wheel 6. be.
  • the wheel radial direction is referred to as the direction perpendicular to the rotation axis of the wheel 6 .
  • the side closer to the rotation axis of the wheel 6 along the wheel radial direction is called the "wheel radial direction inner side”
  • the side farther from the wheel 6 rotation axis along the wheel radial direction is called the "wheel radial direction outer side”.
  • the acquisition device 2 repeatedly acquires the pressure and temperature inside the tire 5 and transmits them wirelessly.
  • Acquisition device 2 may operate in multiple modes of operation.
  • the plurality of operation modes include a normal mode in which the pressure and temperature inside the tire 5 are repeatedly transmitted in a situation where the state of the tire 5 is likely to change, such as when the vehicle 4 is running, and a normal mode when the vehicle 4 is stopped.
  • a power saving mode in which the pressure and temperature inside the tire 5 are transmitted at longer time intervals than in the normal mode when the state of the tire 5 is unlikely to change.
  • the control device 3 is installed on the vehicle body 4A of the vehicle 4.
  • the control device 3 may be any computer installed in the vehicle 4, such as an ECU (Electronic Control Unit) of the vehicle 4, a car navigation system, or the like.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the control device 3 receives the pressure and temperature inside the tire 5 transmitted from the acquisition device 2, and determines whether the pressure inside the tire 5 has decreased based on the received ratio between the pressure and temperature inside the tire 5. judge.
  • the Boyle-Charles relational expression is represented by the following equation (1).
  • PV kT Formula (1) here, P: absolute pressure (gauge pressure + 100 kPa), V: volume, k: constant, T: absolute temperature (degrees Celsius + 273°C) is.
  • the control device 3 determines whether the pressure inside the tire 5 has decreased based on the ratio between the pressure inside the tire 5 and the temperature.
  • the positions and numbers of the acquisition device 2, the control device 3, the tires 5, and the wheels 6 in the vehicle 4 shown in FIG. may be included in the tire condition monitoring system 1 according to the number of tires 5 provided on the vehicle 4 .
  • FIG. 2 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the acquisition device 2.
  • the acquisition device 2 includes a pressure sensor 21 , a temperature sensor 22 , a communication section 23 , a storage section 24 and a control section 25 .
  • the pressure sensor 21, the temperature sensor 22, the communication unit 23, the storage unit 24, and the control unit 25 are connected by wire or wirelessly so as to be able to communicate with each other.
  • the pressure sensor 21 acquires the pressure inside the tire 5 . If the tire 5 is a pneumatic tire, the pressure sensor 21 acquires the air pressure inside the air chamber of the tire 5 .
  • the temperature sensor 22 acquires the temperature inside the tire 5 . If the tire 5 is a pneumatic tire, the temperature sensor 22 acquires the temperature inside the air chamber of the tire 5 .
  • the communication unit 23 includes one or more wireless communication modules.
  • the wireless communication module is, for example, a communication module compatible with communication standards such as wireless LAN (local area network) or Bluetooth (registered trademark). Thereby, the acquisition device 2 can wirelessly communicate with the control device 3 and the like via the communication unit 23 .
  • the communication unit 23 may include a wired communication module such as a wired LAN communication module in addition to the wireless communication module.
  • the storage unit 24 is, for example, a semiconductor memory, a magnetic memory, an optical memory, or the like.
  • the storage unit 24 may function, for example, as a main storage device, an auxiliary storage device, or a cache memory.
  • the storage unit 24 stores arbitrary information used for the operation of the acquisition device 2 .
  • the storage unit 24 may store system programs, application programs, embedded software, or the like.
  • the control unit 25 includes one or more processors.
  • the processor may be, for example, a general-purpose processor such as a CPU (Central Processing Unit), or a dedicated processor specialized for specific processing.
  • the control unit 25 is not limited to a processor, and may include one or more dedicated circuits.
  • the dedicated circuit may be, for example, an FPGA (Field-Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • the control unit 25 controls components such as the pressure sensor 21, the temperature sensor 22, the communication unit 23, and the storage unit 24 in order to realize the functions of the acquisition device 2 described above. Furthermore, as a function of the acquisition device 2, the control unit 25 has a clocking function such as an RTC (real-time clock) or a timer in order to acquire the time when the process was performed or to perform the process at predetermined time intervals.
  • a clocking function such as an RTC (real-time clock) or a timer in order to acquire the time when the process was performed or to perform the process at predetermined time intervals.
  • FIG. 3 is a flow chart showing the operation of the acquisition device 2. As shown in FIG. This operation corresponds to a method implemented using the acquisition device 2 in the tire condition monitoring method.
  • the control unit 25 starts this process, for example, when the acquisition device 2 is powered on or when a control command for starting this process is received from the control device 3 .
  • step S101 the control unit 25 acquires the pressure and temperature inside the tire 5.
  • control unit 25 acquires the pressure inside the tire 5 using the pressure sensor 21 .
  • the control unit 25 acquires the temperature inside the tire 5 using the temperature sensor 22 .
  • the control unit 25 may store the acquired pressure and temperature inside the tire 5 in the storage unit 24 in association with the acquisition time of the pressure and temperature.
  • step S102 the control unit 25 transmits the acquired pressure and temperature inside the tire 5.
  • control unit 25 controls the communication unit 23 to transmit acquired data including the acquired pressure and temperature inside the tire 5 .
  • the acquired data may include the pressure and temperature inside the tire 5 as well as the time when the pressure and temperature were acquired.
  • step S103 the control unit 25 determines whether or not to continue this process.
  • control unit 25 determines whether or not to continue this process based on whether or not the acquisition device 2 has been powered off, or whether or not a control command to end this process has been received from the control device 3. can do. If the control unit 25 determines to continue this process (step S103-Yes), it repeats this process from step S101 at predetermined time intervals.
  • the predetermined time interval is, for example, 5 minute intervals or 10 minute intervals.
  • the predetermined time interval may vary depending on the operating mode of the acquisition device 2 described above.
  • the control unit 25 may determine the operation mode of the acquisition device 2 based on the control command received from the control device 3, and repeat this process at time intervals according to the operation mode.
  • the predetermined time interval is not limited to the example described above, and may be determined arbitrarily.
  • the predetermined time interval may be determined according to a determination cycle in which the control device 3 determines whether or not the pressure inside the tire 5 has decreased. For example, in determining a slow leak, which is a long-term pressure drop inside the tire 5, the determination cycle may be lengthened, and the predetermined time interval may be lengthened accordingly. For example, if the determination cycle is one month, the predetermined time interval may be six hours. As a result, the power consumption of the acquisition device 2 can be suppressed, while a sufficient number of samples of 100 or more data can be acquired in each determination cycle.
  • control unit 25 determines not to continue this process (step S103-No), it ends this process.
  • FIG. 4 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the control device 3.
  • the control device 3 includes a communication section 31 , a notification section 32 , a storage section 33 and a control section 34 .
  • the communication unit 31, the notification unit 32, the storage unit 33, and the control unit 34 are connected by wire or wirelessly so as to be able to communicate with each other.
  • the communication unit 31 includes one or more wireless communication modules.
  • the wireless communication module is, for example, a communication module compatible with communication standards such as wireless LAN or Bluetooth. Thereby, the control device 3 can wirelessly communicate with the acquisition device 2 and the like via the communication unit 31 .
  • the communication unit 31 may include a wired communication module such as a wired LAN communication module in addition to the wireless communication module.
  • the notification unit 32 notifies information by image, sound, vibration, or the like.
  • the notification unit 32 may include, for example, a display, a speaker, or a vibrator.
  • the storage unit 33 is, for example, a semiconductor memory, a magnetic memory, an optical memory, or the like.
  • the storage unit 33 may function, for example, as a main storage device, an auxiliary storage device, or a cache memory.
  • the storage unit 33 stores arbitrary information used for the operation of the control device 3 .
  • the storage unit 33 may store system programs, application programs, embedded software, or the like.
  • the control unit 34 includes one or more processors.
  • the processor may be, for example, a general-purpose processor such as a CPU, or a dedicated processor specialized for specific processing.
  • Control unit 34 is not limited to a processor, and may include one or more dedicated circuits.
  • a dedicated circuit may be, for example, an FPGA or an ASIC.
  • the control unit 34 controls components such as the communication unit 31, the notification unit 32, and the storage unit 33 in order to realize the functions of the control device 3 described above. Furthermore, as a function of the control device 3, the control unit 34 is equipped with a clocking function such as an RTC (real time clock) or a timer in order to acquire the time when the process is executed or to execute the process at predetermined time intervals.
  • a clocking function such as an RTC (real time clock) or a timer in order to acquire the time when the process is executed or to execute the process at predetermined time intervals.
  • FIG. 5 is a flow chart showing the operation of the control device 3. As shown in FIG. This operation corresponds to a method implemented using the control device 3 in the tire condition monitoring method.
  • the control unit 34 determines whether or not the pressure inside the tire 5 has decreased by repeating this operation for each predetermined determination cycle. In the description of this operation, after the first period (past determination cycle) ends, the control unit 34 performs the first period during the second period (current determination cycle) after the first period. It is assumed that whether or not the pressure inside the tire 5 has decreased is determined using the information acquired in .
  • the lengths of the first period and the second period are, for example, one month. Also, the first period and the second period may be temporally continuous with each other, or may be temporally discrete.
  • step S201 the control unit 34 receives the pressure and temperature inside the tire 5.
  • the control unit 34 receives the acquired data including the pressure and temperature inside the tire 5 from the acquisition device 2 via the communication unit 31 .
  • the acquisition data includes the acquisition time of the pressure and the temperature
  • the control unit 34 stores the pressure, the temperature, and the acquisition time in the storage unit 33 as one of the acquisition data acquired in the second period. do.
  • the control unit 34 sets the time at which the acquired data is received as the acquisition time, and sets the pressure, the temperature, and the acquisition time to the values acquired in the second period. You may memorize
  • step S202 the control unit 34 calculates a representative value of the ratio during the first period based on the ratio between the pressure and the temperature inside the tire 5 acquired during the first period.
  • the control unit 34 calculates the ratio between the pressure and the temperature included in the plurality of acquired data acquired during the first period.
  • the ratio of pressure to temperature is the ratio of pressure to temperature, and is represented by the following equation (2).
  • R PT P/T Formula (2) here, R PT : ratio of pressure to temperature (ratio of pressure to temperature), P: absolute pressure (gauge pressure + 100 kPa), T: absolute temperature (degrees Celsius + 273°C) is.
  • the control unit 34 calculates a representative value of the ratio in the first period based on the calculated ratio between the pressure and the temperature acquired in the first period.
  • FIG. 6 shows an example of a scatter diagram of the temperature and pressure inside the tire 5 acquired during the first period.
  • the control unit 34 uses, among the ratios of pressure and temperature acquired in the first period, the value with the smallest ratio of pressure to temperature as the representative value of the ratio in the first period.
  • the lowest pressure to temperature ratio is the lowest value of RPT .
  • the straight line with the smallest inclination (the straight line with the smallest RPT ) is shown among the straight lines connecting the acquired data and the origin. The slope of this straight line is the representative value of the ratio in the first period.
  • the method of calculating the representative value of the ratio in the first period is not limited to the method described above.
  • the control unit 34 among the ratios of pressure and temperature acquired in the first period, calculates a statistical value based on values within a predetermined range in order from the smallest value of the ratio of pressure to temperature as the first It may be a representative value of the ratio in the period.
  • a statistical value is a value calculated by a statistical method, and is, for example, an average value, a median value, or a mode value.
  • the predetermined range may be, for example, 10% of the total number of acquired data in the first period. More preferably, the predetermined range is 5% of the total number of acquired data in the first period.
  • control unit 34 among the ratios of pressure and temperature acquired in the first period, in ascending order of the ratio of pressure to temperature, statistic values based on values within a predetermined range that does not include the smallest value, It may be a representative value of the ratio in the first period.
  • the predetermined range not including the lowest value may, for example, range from 5% to 20% of the total number of acquired data in ascending order of the ratio of pressure to temperature. Specifically, when the total number of acquired data is 100, the representative value of the ratio in the first period is calculated using the 5th to 20th values in descending order of the ratio of pressure to temperature. do.
  • the predetermined range not including the lowest value ranges from 5% to 10% of the total number of acquired data in ascending order of the ratio of pressure to temperature. In this way, by excluding the smallest value when calculating the representative value, even if the temperature acquired by the acquisition device 2 includes an extreme value, the temperature inside the tire 5 can be The determination accuracy of the pressure drop inside the used tire 5 is less likely to decrease.
  • control unit 34 may calculate the representative value of the ratio in the first period using only the ratio that satisfies a predetermined condition among the ratios of pressure and temperature acquired in the first period. .
  • the control unit 34 selects a representative of the ratio in the first period based on the ratio in which the temperature does not exceed a predetermined temperature among the ratios of the pressure and the temperature inside the tire 5 acquired in the first period. value may be calculated.
  • the predetermined temperature may be the upper limit of the assumed temperature of the tire 5 .
  • the predetermined temperature is, for example, 80 degrees Celsius.
  • the accuracy in determining the pressure drop inside the tire 5 using the temperature inside the tire 5 is less likely to decrease.
  • the versatility of the tire condition monitoring system 1 can be improved.
  • a predetermined temperature dedicated to the tire 5 may be set.
  • control unit 34 sets the ratio of the pressure to the temperature at the lowest temperature among the ratios of the pressure to the temperature inside the tire 5 acquired during the first period as the ratio of the ratio in the first period.
  • a representative value may be used.
  • a state in which the temperature inside the tire 5 is the lowest can be regarded as a state in which the temperature inside the tire 5 is substantially equal to the outside air, such as a state in which the vehicle 4 has stopped and time has passed. That is, the state in which the temperature inside the tire 5 is the lowest can be regarded as a state in which the temperature acquired by the acquisition device 2 is less susceptible to the outside air.
  • the accuracy of determining the pressure drop inside the tire 5 using the temperature inside the tire 5 is reduced by a simple method. can be made difficult.
  • step S203 the control unit 34 calculates the ratio of the pressure and temperature inside the tire 5 acquired during the second period (current determination cycle) after the first period. is compared with the representative value of the ratio in the first period to determine whether the pressure inside the tire 5 has decreased.
  • control unit 34 calculates the ratio between the pressure and the temperature inside the tire 5 received in step S201.
  • the control unit 34 stores the calculated ratio in the storage unit 33 as one of the ratios between the pressure and the temperature inside the tire 5 during the second period.
  • the control unit 34 determines that the pressure inside the tire 5 has decreased when the calculated ratio deviates from the range set based on the representative value of the ratio in the first period. In the present embodiment, the control unit 34 determines that the pressure inside the tire 5 has decreased when the obtained ratio is lower than the representative value of the ratio in the first period.
  • the control unit 34 It may be determined that the pressure has decreased. This makes it difficult for the control unit 34 to erroneously determine that the pressure inside the tire 5 has decreased.
  • the control unit 34 may determine whether the pressure inside the tire 5 has decreased only when a predetermined condition is satisfied. For example, the control unit 34 may determine whether the pressure inside the tire 5 has decreased when the number of pressures and temperatures inside the tire 5 acquired during the first period is equal to or greater than a predetermined number.
  • the predetermined number is, for example, 100 cases.
  • the control unit 34 prevents erroneous determination that the pressure inside the tire 5 has decreased by using the representative value of the ratio in the first period that is calculated without being based on the acquired data of a sufficient number of samples. It can be prevented.
  • the control unit 34 determines whether the pressure inside the tire 5 has decreased when the degree of dispersion of the acquisition times of the pressure and temperature inside the tire 5 acquired in the first period is greater than a predetermined threshold value. You can judge. As a result, the control unit 34 prevents erroneous determination that the pressure inside the tire 5 has decreased by using the representative value of the ratio in the first period calculated based on the biased acquired data. be able to. Specifically, when there is a predetermined time difference between the oldest acquisition time and the newest acquisition time among the acquisition times of the pressure and temperature inside the tire 5 acquired in the first period, It is determined whether or not the pressure inside the tire 5 has decreased.
  • the predetermined time difference is, for example, more than half the length of the judgment cycle.
  • the degree of dispersion of acquisition times is not limited to the specific example described above, and may be a value calculated by a statistical method such as dispersion or standard deviation of acquisition times.
  • step S204 the control unit 34 notifies the pressure inside the tire 5 via the notification unit 32 that the pressure has decreased. do.
  • the control unit 34 causes the display to indicate that the pressure inside the tire 5 has decreased. This allows the user of the vehicle 4 to replace or service the tire 5 .
  • step S203 If it is determined in step S203 that the pressure inside the tire 5 has not decreased, or if it is not determined whether the pressure inside the tire 5 has decreased (step S203—No), the control unit 34 executes the process of step S205.
  • the control unit 34 may notify, via the notification unit 32, that the pressure inside the tire 5 has not decreased.
  • step S205 the control unit 34 determines whether or not to continue this process.
  • control unit 34 determines whether to continue this process based on whether the current time has passed the end time of the current determination cycle. If the current time has not passed the end time of the current determination cycle, the control unit 34 determines to continue this process (step S205-Yes), and repeats the process from step S101.
  • control unit 34 determines to end this process (step S205-No), and ends this process. After completing this process, the control unit 34 may start this process in a new determination cycle.
  • the tire condition monitoring system 1 includes the acquisition device 2 and the control device 3.
  • the acquisition device 2 repeatedly acquires the pressure and temperature inside the tire 5, and the control device 3 calculates a representative value of the ratio in the first period based on the ratio between the pressure and the temperature acquired in the first period. Then, the ratio of the pressure and the temperature obtained in the second period after the first period is compared with the representative value to determine whether the pressure inside the tire 5 has decreased.
  • the control device 3 can detect the temperature inside the tire 5 even when the obtaining device 2 cannot accurately obtain the temperature inside the tire 5 due to the influence of the installation position of the obtaining device 2 on the tire 5 or the wheel 6. It is possible to improve the determination accuracy of the pressure drop inside the tire 5 using the internal temperature.
  • the control device 3 sets the value having the smallest ratio of pressure to temperature among the ratios of pressure to temperature acquired during the first period as a representative value. It is preferable to According to such a configuration, the temperature acquired by the acquisition device 2 is higher than the actual temperature inside the tire 5 due to the influence of the installation position of the acquisition device 2, such as when the acquisition device 2 is installed on the rim 6A of the wheel 6. When the temperature becomes lower, it is possible to further improve the determination accuracy of the pressure drop inside the tire 5 using the temperature inside the tire 5 .
  • the control device 3 sequentially sets a predetermined value in order from the smallest ratio of pressure to temperature among the ratios of pressure and temperature acquired during the first period.
  • a statistical value based on values up to a range is preferably taken as a representative value.
  • the control device 3 selects the smallest value in ascending order of the ratio of pressure to temperature among the ratios of pressure and temperature acquired during the first period.
  • a representative value is preferably a statistical value based on a predetermined range of values not included. According to this configuration, when the temperature acquired by the acquisition device 2 is lower than the actual temperature inside the tire 5, even if the temperature acquired by the acquisition device 2 includes an extreme value, the tire 5 The accuracy of determining the pressure drop inside the tire 5 using the internal temperature is less likely to decrease.
  • the control device 3 sets the pressure-temperature ratio at the lowest temperature among the pressure-temperature ratios acquired during the first period as a representative. It is preferable to set it as a value. According to this configuration, when the temperature acquired by the acquisition device 2 is lower than the actual temperature inside the tire 5, a simple method can be used to determine the pressure drop inside the tire 5 using the temperature inside the tire 5. Accuracy can be made less likely to decrease.
  • the controller 3 determines whether the pressure inside the tire 5 has decreased when the number of pressures and temperatures acquired in the first period is equal to or greater than a predetermined number. It is preferable to determine whether or not According to this configuration, the control device 3 erroneously determines that the pressure inside the tire 5 has decreased by using the representative value of the ratio in the first period calculated without being based on the acquired data of a sufficient number of samples. You can prevent it from happening.
  • the control device 3 detects that the inside of the tire 5 is It is preferable to determine whether the pressure of has decreased. According to such a configuration, the control device 3 uses the representative value of the ratio in the first period calculated based on the biased acquired data to prevent erroneous determination that the pressure inside the tire 5 has decreased. It can be prevented.
  • the control device 3 sets a predetermined time to the oldest and newest acquisition times of the pressure and temperature acquired during the first period. It is preferable to determine whether the pressure inside the tire 5 has decreased when there is a time difference. According to this configuration, the control device 3 uses a representative value of the ratio in the first period calculated based on the biased acquired data to determine the pressure drop inside the tire 5 by a simple method. can be prevented.
  • the control device 3 performs the It is preferable to calculate a representative value. According to such a configuration, even if the temperature acquired by the acquisition device 2 includes an abnormal value, the accuracy of determining the pressure drop inside the tire 5 using the temperature inside the tire 5 is less likely to decrease.
  • the predetermined temperature is preferably 80 degrees Celsius. According to such a configuration, in a general tire 5 in which the temperature inside the tire 5 does not exceed 80 degrees Celsius while the vehicle 4 is running, the accuracy of determining the pressure drop inside the tire 5 using the temperature inside the tire 5 is lowered. Therefore, the versatility of the tire condition monitoring system 1 can be improved.
  • the tire condition monitoring system 1 when the ratio between the pressure and the temperature obtained in the second period deviates from the range based on the representative value multiple times, It is preferable to determine that the pressure inside the tire 5 has decreased. According to such a configuration, it becomes difficult for the control device 3 to erroneously determine that the pressure inside the tire 5 has decreased.
  • a tire condition monitoring method repeatedly obtains the pressure and temperature inside the tire 5, and based on the ratio of the pressure and temperature obtained in the first period, the first period Calculating a representative value of the ratio in and comparing the ratio of pressure and temperature obtained in a second period after the first period with the representative value, the pressure inside the tire 5 decreased and determining whether the According to this configuration, even if the temperature inside the tire 5 cannot be obtained accurately, the accuracy of determining the pressure drop inside the tire 5 using the temperature inside the tire 5 can be improved.
  • all or part of the functions or processes described as the functions of the acquisition device 2 or the functions of the control device 3 in the above-described embodiments can be implemented by a program.
  • the program can be recorded in a computer-readable non-transitory recording medium.
  • a computer-readable non-transitory recording medium is, for example, a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, or a semiconductor memory.
  • Program distribution is performed by, for example, selling, assigning, or lending a portable recording medium such as a DVD (digital versatile disc) or CD-ROM (compact disc read only memory) on which the program is recorded.
  • the program can be distributed by storing the program in the storage of a predetermined server and transferring the program from the predetermined server to another computer.
  • a program may be provided as a program product.
  • the processor of the acquisition device 2 or the control device 3 for example, temporarily stores the program recorded on the portable recording medium or the program transferred from the predetermined server in memory.
  • the processor then reads the program stored in the memory and executes processing according to the read program.
  • the program includes information that is provided for processing by the processor and that conforms to the program. For example, data that is not a direct command to a processor but has the property of prescribing the processing of the processor corresponds to "corresponding to a program".
  • all or part of the functions or processes described as the functions or processes of the control device 3 in the above-described embodiment may be implemented as the functions or processes of the acquisition device 2 .
  • a program describing the functions or processes of the control device 3 according to the embodiment may be stored in the memory or the like of the acquisition device 2, and the program may be read and executed by the processor or the like of the acquisition device 2.
  • all or part of the functions or processes described as the functions or processes of the acquisition device 2 may be realized as the functions or processes of the control device 3 .
  • the acquisition device 2 is installed on the rim 6A of the wheel 6 of the vehicle 4, but it is not limited to this.
  • the acquisition device 2 may be installed at any position on the tire 5 or wheel 6, such as inside the tire 5 of the vehicle 4, or at the valve of the tire 5.
  • the controller 3 is installed on the vehicle body 4A of the vehicle 4, but it is not limited to this.
  • the control device 3 may be mounted on tires 5 or wheels 6 of the vehicle 4, similar to the acquisition device 2.
  • the control device 3 may be installed outside the vehicle 4 and provide the functions or processing of the control device 3 to the user as a service such as SaaS (Software as a Service).
  • the control device 3 communicates with a computer such as a smartphone owned by the user via the communication unit 31 instead of notifying that the pressure inside the tire 5 has decreased via the notification unit 32.
  • the computer may notify that the pressure inside the tire 5 has decreased.
  • the ratio of pressure to temperature has been described as the ratio of pressure to temperature, but it is not limited to this.
  • the ratio of pressure to temperature is the ratio of temperature to pressure and may be expressed by the following equation (3).
  • R TP T/P Equation (3) here, R TP : ratio of pressure to temperature (ratio of temperature to pressure), P: absolute pressure (gauge pressure + 100 kPa), T: absolute temperature (degrees Celsius + 273°C) is.
  • the smallest value of the pressure to temperature ratio in the above-described embodiment is the maximum value of RTP .
  • the control unit 34 of the control device 3 controls the inside of the tire 5 when the ratio RTP between the pressure and the temperature obtained in the second period is higher than the representative value of the ratio RTP in the first period. It may be determined that the pressure has decreased.

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Abstract

本発明に係るタイヤ状態監視システムは、取得装置と制御装置とを備える。取得装置は、タイヤ内部の圧力及び温度を繰り返し取得する。制御装置は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、第１の期間における比率の代表値を算出し、第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、代表値と比較して、タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定する。

Description

タイヤ状態監視システム及びタイヤ状態監視方法
　本発明は、タイヤ状態監視システム及びタイヤ状態監視方法に関するものである。
　従来から、タイヤに設置されたセンサで取得された情報に基づいて、タイヤの状態を監視するタイヤ状態監視システムが知られている。当該システムにおいて、タイヤ内部の温度を利用して、タイヤ内部の圧力低下の判定精度を向上させる技術が知られている。例えば、特許文献１には、タイヤ内部の温度ごとに設定された空気圧の閾値に基づいて、タイヤ内部の空気圧低下を検出するタイヤ空気圧監視システムが開示されている。
特開２０１０－２５４０１８号公報
　しかしながら、従来の技術では、例えば、タイヤにおけるセンサの設置位置によっては、タイヤ内部の温度を正確に取得できないことがあり、その結果、タイヤ内部の温度を利用しても、タイヤ内部の圧力低下を適切に判定できない場合があった。
　かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、タイヤ内部の圧力低下の判定精度を向上させることができる、タイヤ状態監視システム及びタイヤ状態監視方法を提供することにある。
　本発明に係るタイヤ状態監視システムは、取得装置と制御装置とを備える。前記取得装置は、タイヤ内部の圧力及び温度を繰り返し取得し、前記制御装置は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、前記第１の期間における比率の代表値を算出し、前記第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、前記代表値と比較して、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定する。
　本発明に係るタイヤ状態監視方法は、タイヤ内部の圧力及び温度を繰り返し取得することと、第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、前記第１の期間における比率の代表値を算出することと、前記第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、前記代表値と比較して、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定することと、を含む。
　本発明によれば、タイヤ内部の圧力低下の判定精度を向上させることができる、タイヤ状態監視システム及びタイヤ状態監視方法を提供することができる。
本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システムを概略的に示す、概略図である。 図１に含まれる、取得装置の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。 取得装置の動作を示すフローチャートである。 図１に含まれる、制御装置の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。 制御装置の動作を示すフローチャートである。 第１の期間に取得されたタイヤ内部の温度及び圧力の散布図の一例である。
　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。各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。本実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。
（タイヤ状態監視システムの構成）
　図１を参照して、本実施形態に係るタイヤ状態監視システム１の概要について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１を概略的に示す、概略図である。タイヤ状態監視システム１には、取得装置２と、制御装置３と、が含まれる。
タイヤ状態監視システム１は、車両４のタイヤ５の状態を監視するために用いられる。本実施形態では、タイヤ５の状態には、タイヤ５内部の圧力が含まれる。しかしながら、タイヤ５の状態には、タイヤ５内部の圧力に限られず、タイヤ５の温度、或いは、破損又は歪みの有無等が含まれてもよい。
　車両４は、例えば、乗用車、トラック、バス、及び二輪車等の自動車である。ただし、車両４は、自動車に限られず、タイヤ５を有する任意の車両４であってもよい。
　タイヤ５は、例えば、空気入りタイヤである。かかる場合、タイヤ５はホイール６のリム６Ａに装着され、規定内圧まで空気が充填される。ただし、タイヤ５には、空気に限られず、窒素等の気体、或いは液体又はゲル状物質等を含む、任意の流体が規定内圧まで充填されてもよい。
　取得装置２は、タイヤ５内部の圧力及び温度を取得可能な位置に設置されている。本実施形態では、取得装置２は、車両４のホイール６のリム６Ａに設置されている。例えば、取得装置２は、タイヤ５がホイール６のリム６Ａに装着された際に、タイヤ５の内部空間に面するように、ベルト等により、ホイール６のリム６Ａのホイール径方向外側に固定される。本明細書において、ホイール径方向とは、ホイール６の回転軸と直交する方向と称する。そして、ホイール径方向に沿ってホイール６の回転軸に近い側を「ホイール径方向内側」と称し、ホイール径方向に沿ってホイール６の回転軸から遠い側を「ホイール径方向外側」と称する。
　取得装置２は、タイヤ５内部の圧力及び温度を繰り返し取得し、無線により送信する。取得装置２は、複数の動作モードで動作してもよい。例えば、複数の動作モードには、車両４の走行中など、タイヤ５の状態に変化が生じやすい状況において、タイヤ５内部の圧力及び温度を繰り返し送信する通常モードと、車両４の停止中など、タイヤ５の状態に変化が生じにくい状況において、タイヤ５内部の圧力及び温度を通常モードよりも長い時間間隔で送信する省電力モードとが含まれる。取得装置２の動作モードを変更することで、取得装置２がタイヤ５内部の圧力及び温度を取得及び送信する時間間隔を変更することができる。
　制御装置３は、車両４の車体４Ａに設置されている。制御装置３は、例えば、車両４のＥＣＵ（Electronic Control Unit）、カーナビゲーションシステム等の、車両４に設置された任意のコンピュータであってもよい。
　制御装置３は、取得装置２から送信されたタイヤ５内部の圧力及び温度を受信し、受信したタイヤ５内部の圧力と温度との比率に基づいて、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定する。
　具体的には、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かの判定において、タイヤ５内部の圧力と温度とがボイル・シャルルの関係式に従うことが利用される。ボイル・シャルルの関係式は、以下の式（１）で表わされる。
　ＰＶ＝ｋＴ　式（１）
ここで、
　　Ｐ：絶対圧力（ゲージ圧力＋１００ｋＰａ）、
　　Ｖ：体積、
　　ｋ：定数、
　　Ｔ：絶対温度（摂氏温度＋２７３℃）
である。
　ボイル・シャルルの関係式において、タイヤ５内部の流体の体積が一定であると仮定すると、タイヤ５内部の圧力と温度との比率が一定であるとみなすことができる。当該仮定の下、制御装置３は、タイヤ５内部の圧力と温度との比率に基づいて、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定する。
　なお、図１に示される車両４における、取得装置２、制御装置３、タイヤ５、及びホイール６の位置及び数は一例であって、それらの用途等に応じて、それぞれ任意に定めることができる。例えば、車両４が備えるタイヤ５の数に応じて、複数の取得装置２がタイヤ状態監視システム１に含まれてもよい。
　次に、タイヤ状態監視システム１の取得装置２及び制御装置３について、詳細に説明する。
（取得装置の構成）
　図２を参照して、本実施形態に係る取得装置２の構成を説明する。図２は、取得装置２の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。図２に示されるように、取得装置２は、圧力センサ２１と、温度センサ２２と、通信部２３と、記憶部２４と、制御部２５と、を備える。圧力センサ２１、温度センサ２２、通信部２３、記憶部２４、及び制御部２５は、有線又は無線により互いに通信可能に接続されている。
　圧力センサ２１は、タイヤ５内部の圧力を取得する。タイヤ５が空気入りタイヤである場合、圧力センサ２１は、タイヤ５の気室内の空気圧を取得する。
　温度センサ２２は、タイヤ５内部の温度を取得する。タイヤ５が空気入りタイヤである場合、温度センサ２２は、タイヤ５の気室内の温度を取得する。
　通信部２３は、１つ以上の無線通信モジュールを含む。無線通信モジュールは、例えば、無線ＬＡＮ（local area network）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信規格に対応した通信モジュールである。これにより、取得装置２は、通信部２３を介して、制御装置３等と無線通信することができる。通信部２３は、無線通信モジュールに加え、有線ＬＡＮ通信モジュール等の有線通信モジュールを含んでもよい。
　記憶部２４は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等である。記憶部２４は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部２４は、取得装置２の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部２４は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、又は組み込みソフトウェア等を記憶してもよい。
　制御部２５は、１つ以上のプロセッサを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用のプロセッサ等であってもよい。制御部２５は、プロセッサに限られず、１つ以上の専用回路を含んでもよい。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であってもよい。
　制御部２５は、上述した、取得装置２の機能を実現させるために、圧力センサ２１、温度センサ２２、通信部２３、及び記憶部２４等の構成要素を制御する。更に、制御部２５は、取得装置２の機能として、処理を実施した時刻を取得し、或いは所定の時間間隔で処理を実施するために、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）又はタイマ等の計時機能を備えている。
　図３を参照して、制御部２５により取得装置２の各機能を制御して実現される、取得装置２の動作について、説明する。図３は、取得装置２の動作を示すフローチャートである。本動作は、タイヤ状態監視方法における、取得装置２を用いて実現される方法に相当する。制御部２５は、例えば、取得装置２の電源がオンにされた場合、或いは制御装置３から本処理を開始する制御命令を受信した場合に、本処理を開始する。
　ステップＳ１０１において、制御部２５は、タイヤ５内部の圧力及び温度を取得する。
　具体的には、制御部２５は、圧力センサ２１により、タイヤ５内部の圧力を取得する。制御部２５は、温度センサ２２により、タイヤ５内部の温度を取得する。制御部２５は、取得したタイヤ５内部の圧力及び温度を、当該圧力及び温度の取得時刻と関連付けて記憶部２４に記憶させてもよい。
　ステップＳ１０２において、制御部２５は、取得したタイヤ５内部の圧力及び温度を送信する。
　具体的には、制御部２５は、通信部２３を制御して、取得したタイヤ５内部の圧力及び温度を含む取得データを送信する。取得データには、タイヤ５内部の圧力及び温度に加え、当該圧力及び温度の取得時刻が含まれていてもよい。
　ステップＳ１０３において、制御部２５は、本処理を継続するか否かを判定する。
　例えば、制御部２５は、取得装置２の電源がオフにされたか否か、或いは制御装置３から本処理を終了する制御命令を受信したか否かにより、本処理を継続するか否かを判定することができる。制御部２５は、本処理を継続すると判定した場合（ステップＳ１０３－Ｙｅｓ）、所定の時間間隔で、ステップＳ１０１から本処理を繰り返す。所定の時間間隔は、例えば、５分間隔又は１０分間隔とされる。所定の時間間隔は、上述した取得装置２の動作モードに応じて変更されてもよい。例えば、制御部２５は、制御装置３から受信した制御命令に基づいて取得装置２の動作モードを判定し、動作モードに応じた時間間隔で本処理を繰り返してもよい。
　ただし、所定の時間間隔は、上述した例に限られず、任意に定められてもよい。例えば、所定の時間間隔は、詳細は後述するが、制御装置３において、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かの判定が行われる、判定サイクルに応じて定められてもよい。例えば、長期的なタイヤ５内部の圧力低下であるスローリークの判定において、判定サイクルは長くされ、それに応じて、所定の時間間隔も長くされてもよい。例えば、判定サイクルが１ヶ月の場合には、所定の時間間隔は、６時間間隔とされてもよい。これにより、取得装置２の消費電力は抑えられる一方で、各判定サイクルにおいて１００件以上の十分なサンプル数のデータを取得することができる。
　制御部２５は、本処理を継続しないと判定した場合（ステップＳ１０３－Ｎｏ）、本処理を終了する。
（制御装置の構成）
　図４を参照して、本実施形態に係る制御装置３の構成を説明する。図４は、制御装置３の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。図４に示されるように、制御装置３は、通信部３１と、報知部３２と、記憶部３３と、制御部３４と、を備える。通信部３１、報知部３２、記憶部３３、及び制御部３４は、有線又は無線により互いに通信可能に接続されている。
　通信部３１は、１つ以上の無線通信モジュールを含む。無線通信モジュールは、例えば、無線ＬＡＮ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の通信規格に対応した通信モジュールである。これにより、制御装置３は、通信部３１を介して、取得装置２等と無線通信することができる。通信部３１は、無線通信モジュールに加え、有線ＬＡＮ通信モジュール等の有線通信モジュールを含んでよい。
　報知部３２は、画像、音、又は振動等で情報を報知する。報知部３２は、例えばディスプレイ、スピーカ、又は振動子等を含んでもよい。
　記憶部３３は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等である。記憶部３３は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部３３は、制御装置３の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部３３は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、又は組み込みソフトウェア等を記憶させてもよい。
　制御部３４は、１つ以上のプロセッサを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ等の汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用のプロセッサ等であってもよい。制御部３４は、プロセッサに限られず、１つ以上の専用回路を含んでもよい。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣであってもよい。
　制御部３４は、上述した、制御装置３の機能を実現させるために、通信部３１、報知部３２、及び記憶部３３等の構成要素を制御する。更に、制御部３４は、制御装置３の機能として、処理を実施した時刻を取得し、或いは所定の時間間隔で処理を実施するために、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）又はタイマ等の計時機能を備えている。
　図５を参照して、制御部３４により制御装置３の各機能を制御して実現される、制御装置３の動作について、説明する。図５は、制御装置３の動作を示すフローチャートである。本動作は、タイヤ状態監視方法における、制御装置３を用いて実現される方法に相当する。
　制御部３４は、本動作を所定の判定サイクルごとに繰り返すことで、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定する。本動作の説明では、制御部３４は、第１の期間（過去の判定サイクル）が終了した後、第１の期間よりも後の第２の期間（現在の判定サイクル）において、第１の期間で取得された情報を利用して、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定するものとして説明する。第１の期間及び第２の期間の長さは、例えば、１ヶ月とされる。また、第１の期間及び第２の期間は、互いに時間的に連続していてもよく、或いは時間的に離散していてもよい。
　ステップＳ２０１において、制御部３４は、タイヤ５内部の圧力及び温度を受信する。
　具体的には、制御部３４は、通信部３１を介して、タイヤ５内部の圧力及び温度を含む取得データを取得装置２から受信する。取得データに当該圧力及び温度の取得時刻が含まれる場合には、制御部３４は、圧力、温度、及び取得時刻を、第２の期間において取得された取得データの１つとして記憶部３３に記憶する。一方で、取得データに取得時刻が含まれない場合には、制御部３４は、当該取得データを受信した時刻を取得時刻として、圧力、温度、及び取得時刻を、第２の期間において取得された取得データの１つとして記憶部３３に記憶してもよい。
　ステップＳ２０２において、制御部３４は、第１の期間に取得された、タイヤ５内部の圧力と温度との比率に基づいて、第１の期間における比率の代表値を算出する。
　具体的には、制御部３４は、第１の期間に取得された複数の取得データに含まれる圧力と温度との比率を算出する。本実施形態では、圧力と温度との比率は、温度に対する圧力の比率であって、以下の式（２）で表わされる。
　ＲＰＴ＝Ｐ／Ｔ　式（２）
ここで、
　　ＲＰＴ：圧力と温度との比率（温度に対する圧力の比率）、
　　Ｐ：絶対圧力（ゲージ圧力＋１００ｋＰａ）、
　　Ｔ：絶対温度（摂氏温度＋２７３℃）
である。
　制御部３４は、算出された第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、第１の期間における比率の代表値を算出する。第１の期間に取得されたタイヤ５内部の温度及び圧力の散布図の一例を図６に示す。例えば、制御部３４は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値を、第１の期間における比率の代表値とする。温度に対する圧力の比率が最も小さい値は、ＲＰＴの最小値である。図６において、それぞれの取得データと原点とを結んだ直線のうち、傾きが最も小さくなる直線（ＲＰＴが最小になる直線）が示されている。この直線の傾きが第１の期間における比率の代表値とされる。このように代表値を算出することは、車両４の走行中に外気に触れて冷やされるホイール６のリム６Ａに取得装置２が設置された場合など、取得装置２の設置位置の影響により、取得装置２によって取得された温度が実際のタイヤ５内部の温度よりも低くなる状況において有効である。
　ただし、第１の期間における比率の代表値を算出する方法は、上述した方法に限られない。例えば、制御部３４は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値から順に所定の範囲までの値に基づく統計値を、第１の期間における比率の代表値としてもよい。統計値は、統計的手法により算出される値であって、例えば、平均値、中央値、又は最頻値である。所定の範囲は、例えば、第１の期間における取得データの総数の１０％であってもよい。より好ましくは、所定の範囲は、第１の期間における取得データの総数の５％である。このように代表値を算出することによって、取得装置２によって取得された温度に極端な値が含まれる場合であっても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくくなる。
　さらに、制御部３４は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率の昇順で、最も小さい値を含まない所定の範囲の値に基づく統計値を、第１の期間における比率の代表値としてもよい。最も小さい値を含まない所定の範囲は、例えば、温度に対する圧力の比率の昇順で取得データの総数の５％から２０％までの範囲であってもよい。具体的には、取得データの総数が１００件であった場合、温度に対する圧力の比率が小さいものから順に５番目から２０番目までの値を用いて、第１の期間における比率の代表値を算出する。より好ましくは、最も小さい値を含まない所定の範囲は、温度に対する圧力の比率の昇順で取得データの総数の５％から１０％までの範囲である。このように、代表値を算出する際に、最も小さい値を対象外とすることで、取得装置２によって取得された温度に極端な値が含まれる場合であっても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくくなる。
　また、制御部３４は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、所定の条件を満たす比率のみを用いて、第１の期間における比率の代表値を算出してもよい。一例として、制御部３４は、第１の期間に取得されたタイヤ５内部の圧力と温度との比率のうち、温度が所定の温度を超えない比率に基づいて、第１の期間における比率の代表値を算出してもよい。これにより、温度センサ２２の誤動作などの理由により取得装置２によって取得された温度に異常値が含まれる場合であっても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくくなる。所定の温度は、想定されるタイヤ５の到達温度の上限値とされてもよい。所定の温度は、例えば、摂氏８０度である。これにより、車両４の走行中にタイヤ５内部の温度が摂氏８０度を超えない一般的なタイヤ５において、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくくなり、タイヤ状態監視システム１の汎用性を向上させることができる。一方で、レース用タイヤなど、タイヤ５内部の温度が摂氏８０度を超えることが想定される場合には、そのタイヤ５専用の所定の温度が設定されてもよい。
　他の例として、制御部３４は、第１の期間に取得されたタイヤ５内部の圧力と温度との比率のうち、最も低い温度における圧力と温度との比率を、第１の期間における比率の代表値としてもよい。タイヤ５内部の温度が最も低くなる状態は、車両４が停止して時間が経過した状態など、タイヤ５内部の温度が外気と略等しい状態とみなすことができる。すなわち、タイヤ５内部の温度が最も低くなる状態は、取得装置２によって取得された温度が外気の影響を受けにくい状態とみなすことができる。これにより、取得装置２によって取得された温度が実際のタイヤ５内部の温度よりも低くなる場合において、簡易な方法により、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度を低下しにくくすることができる。
　再び図５を参照して、ステップＳ２０３において、制御部３４は、第１の期間よりも後の第２の期間（現在の判定サイクル）に取得された、タイヤ５内部の圧力と温度との比率を、第１の期間における比率の代表値と比較して、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定する。
　具体的には、制御部３４は、ステップＳ２０１において受信した、タイヤ５内部の圧力と温度との比率を算出する。制御部３４は、算出した比率を、第２の期間におけるタイヤ５内部の圧力と温度との比率の１つとして記憶部３３に記憶する。制御部３４は、算出した比率が、第１の期間における比率の代表値に基づいて設定される範囲から外れた場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したと判定する。本実施形態では、制御部３４は、取得した比率が、第１の期間における比率の代表値よりも低い場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したと判定する。
　制御部３４は、第２の期間において取得されたタイヤ５内部の圧力と温度との比率が、複数回、第１の期間における比率の代表値に基づく範囲から外れた場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したと判定してもよい。これにより、制御部３４が誤ってタイヤ５内部の圧力が低下したと判定しにくくなる。
　制御部３４は、所定の条件が満たされている場合にのみ、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定してもよい。例えば、制御部３４は、第１の期間に取得されたタイヤ５内部の圧力及び温度の数が所定数以上の場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定してもよい。所定数は、例えば、１００件である。これにより、制御部３４は、十分なサンプル数の取得データに基づかず算出された第１の期間における比率の代表値を用いることで、誤ってタイヤ５内部の圧力が低下したと判定することを未然に防ぐことができる。
　或いは、制御部３４は、第１の期間に取得されたタイヤ５内部の圧力及び温度の取得時刻の散らばり度合いが所定の閾値よりも大きい場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定してもよい。これにより、制御部３４は、偏った取得データに基づいて算出された第１の期間における比率の代表値を用いることで、誤ってタイヤ５内部の圧力が低下したと判定することを未然に防ぐことができる。具体的には、制御部３４は、第１の期間に取得されたタイヤ５内部の圧力と温度の取得時刻のうち、最も古い取得時刻と最も新しい取得時刻とに所定の時間差がある場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定する。所定の時間差は、例えば、判定サイクルの長さの半分以上とされる。ただし、取得時刻の散らばり度合いは、上述の具体例に限られず、取得時刻の分散又は標準偏差などの統計的手法により算出される値とされてもよい。
　ステップＳ２０３においてタイヤ５内部の圧力が低下したと判定された場合（ステップＳ２０３－Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４において、制御部３４は、報知部３２を介して、タイヤ５内部の圧力が低下した旨を報知する。例えば、制御部３４は、タイヤ５内部の圧力が低下した旨をディスプレイに表示させる。これにより、車両４の利用者は、タイヤ５の交換又は整備を行うことができる。
　ステップＳ２０３においてタイヤ５内部の圧力が低下していないと判定された場合、或いは、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かの判定が行われなかった場合（ステップＳ２０３－Ｎｏ）、制御部３４は、ステップＳ２０５の処理を実行する。制御部３４は、報知部３２を介して、タイヤ５内部の圧力が低下していない旨を報知してもよい。
　ステップＳ２０５において、制御部３４は、本処理を継続するか否かを判定する。
　具体的には、制御部３４は、現在の時刻が現在の判定サイクルの終了時刻を経過したか否かに基づいて、本処理を継続するか否かを判定する。制御部３４は、現在の時刻が現在の判定サイクルの終了時刻を経過していない場合、本処理を継続すると判定し（ステップＳ２０５－Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。
　一方で、制御部３４は、現在の時刻が現在の判定サイクルの終了時刻を経過した場合、本処理を終了すると判定し（ステップＳ２０５－Ｎｏ）、本処理を終了する。制御部３４は、本処理を終了した後、新たな判定サイクルで本処理を開始してもよい。
　以上述べたように、本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１は、取得装置２と制御装置３とを備える。取得装置２は、タイヤ５内部の圧力及び温度を繰り返し取得し、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、第１の期間における比率の代表値を算出し、第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、代表値と比較して、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定する。かかる構成によれば、制御装置３は、タイヤ５又はホイール６における取得装置２の設置位置などの影響により、取得装置２がタイヤ５内部の温度を正確に取得できない場合であっても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度を向上させることができる。
　本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値を、代表値とすることが好ましい。かかる構成によれば、取得装置２がホイール６のリム６Ａに設置された場合など、取得装置２の設置位置の影響により、取得装置２によって取得された温度が実際のタイヤ５内部の温度よりも低くなる場合において、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度を更に向上させることができる。
　本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値から順に所定の範囲までの値に基づく統計値を、代表値とすることが好ましい。かかる構成によれば、取得装置２によって取得された温度が実際のタイヤ５内部の温度よりも低くなる場合において、取得装置２によって取得された温度に極端な値が含まれたとしても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくい。
　本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率の昇順で、最も小さい値を含まない所定の範囲の値に基づく統計値を、代表値とすることが好ましい。かかる構成によれば、取得装置２によって取得された温度が実際のタイヤ５内部の温度よりも低くなる場合において、取得装置２によって取得された温度に極端な値が含まれたとしても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくい。
　本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、最も低い温度における圧力と温度との比率を、代表値とするとすることが好ましい。かかる構成によれば、取得装置２によって取得された温度が実際のタイヤ５内部の温度よりも低くなる場合において、簡易な方法により、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度を低下しにくくすることができる。
　本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力及び温度の数が所定数以上の場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、制御装置３は、十分なサンプル数の取得データに基づかず算出された第１の期間における比率の代表値を用いることで、誤ってタイヤ５内部の圧力が低下したと判定することを未然に防ぐことができる。
　本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力及び温度の取得時刻の散らばり度合いが所定の閾値よりも大きい場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、制御装置３は、偏った取得データに基づいて算出された第１の期間における比率の代表値を用いることで、誤ってタイヤ５内部の圧力が低下したと判定することを未然に防ぐことができる。
　本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度の取得時刻のうち、最も古い取得時刻と最も新しい取得時刻とに所定の時間差がある場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、制御装置３は、タイヤ５内部の圧力低下の判断に、偏った取得データに基づいて算出された第１の期間における比率の代表値を用いることを、簡易な方法で未然に防ぐことができる。
　本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第１の期間に取得された圧力と温度との比率のうち、温度が所定の温度を超えない比率に基づいて、代表値を算出することが好ましい。かかる構成によれば、取得装置２によって取得された温度に異常値が含まれる場合であっても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくい。
　本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、所定の温度は、摂氏８０度であることが好ましい。かかる構成によれば、車両４の走行中にタイヤ５内部の温度が摂氏８０度を超えない一般的なタイヤ５において、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度が低下しにくくなり、タイヤ状態監視システム１の汎用性を向上させることができる。
　本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、制御装置３は、第２の期間において取得された圧力と温度との比率が、複数回、代表値に基づく範囲から外れた場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したと判定することが好ましい。かかる構成によれば、制御装置３が誤ってタイヤ５内部の圧力が低下したと判定しにくくなる。
　本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視方法は、タイヤ５内部の圧力及び温度を繰り返し取得することと、第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、第１の期間における比率の代表値を算出することと、第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、代表値と比較して、タイヤ５内部の圧力が低下したか否かを判定することと、を含む。かかる構成によれば、タイヤ５内部の温度を正確に取得できない場合であっても、タイヤ５内部の温度を利用したタイヤ５内部の圧力低下の判定精度を向上させることができる。
　本発明を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本発明に基づき種々の変形及び修正を行うことが可能であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各実施形態又は各実施例に含まれる構成又は機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能である。また、各実施形態に含まれる構成又は機能等は、他の実施形態又は他の実施例に組み合わせて用いることができ、複数の構成又は機能等を１つに組み合わせたり、分割したり、或いは一部を省略したりすることが可能である。
　例えば、上述した実施形態において、取得装置２の機能又は制御装置３の機能として説明された機能又は処理の全部又は一部は、プログラムにより実現され得る。プログラムは、コンピュータで読取り可能な非一時的記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読取り可能な非一時的記録媒体は、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、又は半導体メモリである。プログラムの流通は、例えば、プログラムを記録したＤＶＤ（digital versatile disc）又はＣＤ－ＲＯＭ（compact disc read only memory）などの可搬型記録媒体を販売、譲渡、又は貸与することにより行われる。或いは、プログラムを所定のサーバのストレージに格納しておき、所定のサーバから他のコンピュータにプログラムを転送することにより、プログラムを流通させることができる。プログラムはプログラムプロダクトとして提供されてもよい。
　取得装置２又は制御装置３のプロセッサは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラム又は所定のサーバから転送されたプログラムを、一旦、メモリに格納する。そして、プロセッサは、メモリに格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。プログラムには、プロセッサによる処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるものが含まれる。例えば、プロセッサに対する直接の指令ではないがプロセッサの処理を規定する性質を有するデータは、「プログラムに準ずるもの」に該当する。
　或いは、上述した実施形態において、制御装置３の機能又は処理として説明された機能又は処理の全部又は一部が、取得装置２の機能又は処理として実現されてもよい。かかる場合、実施形態に係る制御装置３の機能又は処理を記述したプログラムを、取得装置２が備えるメモリ等に記憶させ、取得装置２のプロセッサ等によって当該プログラムを読み出して実行させてもよい。同様に、取得装置２の機能又は処理として説明された機能又は処理の全部又は一部が、制御装置３の機能又は処理として実現されてもよい。
　上述した実施形態において、取得装置２が車両４のホイール６のリム６Ａに設置されるものとして説明したが、これに限られない。例えば、取得装置２は、車両４のタイヤ５の内部、或いはタイヤ５のバルブなど、タイヤ５又はホイール６の任意の位置に設置されてもよい。
　上述した実施形態において、制御装置３が車両４の車体４Ａに設置されるものとして説明したが、これに限られない。例えば、制御装置３は、取得装置２と同様に、車両４のタイヤ５又はホイール６に設置されてもよい。或いは、制御装置３は、車両４の外部に設置され、ＳａａＳ（Software as a Service）等のサービスとして制御装置３の機能又は処理を利用者に提供してもよい。かかる場合、制御装置３は、報知部３２を介して、タイヤ５内部の圧力が低下した旨を報知する代わりに、通信部３１を介して、利用者が所有するスマートフォン等のコンピュータと通信を行い、当該コンピュータにてタイヤ５内部の圧力が低下した旨を報知してもよい。
　上述した実施形態において、圧力と温度との比率は、温度に対する圧力の比率であるものとして説明したが、これに限られない。圧力と温度との比率は、圧力に対する温度の比率とされ、以下の式（３）で表わされてもよい。
　ＲＴＰ＝Ｔ／Ｐ　式（３）
ここで、
　　ＲＴＰ：圧力と温度との比率（圧力に対する温度の比率）、
　　Ｐ：絶対圧力（ゲージ圧力＋１００ｋＰａ）、
　　Ｔ：絶対温度（摂氏温度＋２７３℃）
である。
かかる場合、上述した実施形態における、温度に対する圧力の比率が最も小さい値は、ＲＴＰの最大値である。例えば、制御装置３の制御部３４は、第２の期間に取得された圧力と温度との比率ＲＴＰが、第１の期間における比率ＲＴＰの代表値よりも高い場合に、タイヤ５内部の圧力が低下したと判定してもよい。
　１：タイヤ状態監視システム、　２：取得装置、　２１：圧力センサ、　２２：温度センサ、　２３：通信部、　２４：記憶部、　２５：制御部、　３：制御装置、　３１：通信部、　３２：報知部、　３３：記憶部、　３４：制御部、　４：車両、　４Ａ：車体、　５：タイヤ、　６：ホイール、　６Ａ：リム

Claims (12)

  1. 　取得装置と制御装置とを備える、タイヤ状態監視システムであって、
    　前記取得装置は、タイヤ内部の圧力及び温度を繰り返し取得し、
    　前記制御装置は、
    　　第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、前記第１の期間における比率の代表値を算出し、
    　　前記第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、前記代表値と比較して、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定する、タイヤ状態監視システム。
  2. 　前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値を、前記代表値とする、請求項１に記載のタイヤ状態監視システム。
  3. 　前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率が最も小さい値から順に所定の範囲までの値に基づく統計値を、前記代表値とする、請求項１に記載のタイヤ状態監視システム。
  4. 　前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、温度に対する圧力の比率の昇順で、最も小さい値を含まない所定の範囲の値に基づく統計値を、前記代表値とする、請求項１に記載のタイヤ状態監視システム。
  5. 　前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、最も低い温度における前記圧力と温度との比率を、前記代表値とする、請求項１に記載のタイヤ状態監視システム。
  6. 　前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力及び温度の数が所定数以上の場合に、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定する、請求項１から５のいずれか一項に記載のタイヤ状態監視システム。
  7. 　前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力及び温度の取得時刻の散らばり度合いが所定の閾値よりも大きい場合に、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定する、請求項１から６のいずれか一項に記載のタイヤ状態監視システム。
  8. 　前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度の取得時刻のうち、最も古い取得時刻と最も新しい取得時刻とに所定の時間差がある場合に、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定する、請求項７に記載のタイヤ状態監視システム。
  9. 　前記制御装置は、前記第１の期間に取得された前記圧力と温度との比率のうち、前記温度が所定の温度を超えない前記比率に基づいて、前記代表値を算出する、請求項１から８のいずれか一項に記載のタイヤ状態監視システム。
  10. 　前記所定の温度は、摂氏８０度である、請求項９に記載のタイヤ状態監視システム。
  11. 　前記制御装置は、前記第２の期間において取得された前記圧力と温度との比率が、複数回、前記代表値に基づく範囲から外れた場合に、前記タイヤ内部の圧力が低下したと判定する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のタイヤ状態監視システム。
  12. 　タイヤ状態監視方法であって、
    　タイヤ内部の圧力及び温度を繰り返し取得することと、
    　第１の期間に取得された圧力と温度との比率に基づいて、前記第１の期間における比率の代表値を算出することと、
    　前記第１の期間よりも後の第２の期間に取得された圧力と温度との比率を、前記代表値と比較して、前記タイヤ内部の圧力が低下したか否かを判定することと、を含む、タイヤ状態監視方法。
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