JP5041005B2 - タイヤ空気圧監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のタイヤ空気室内の圧力を監視する技術に関する。

タイヤの内部空気圧等の車輪状態を監視することは、適切な状態の車輪によって快適な車両走行を実現する上で好ましい。そのため、タイヤ内の圧力変化などの車輪状態を監視する様々な手法が従来から提案されてきている。

最近では、タイヤ空気圧監視システム（以下、「ＴＰＭＳ」と表記する）に代表されるように、タイヤの内部空気圧などの車輪状態を、各車輪に設けられたセンサ類により検出して、車体に設けられた電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」と表記する）および受信機などに送信するシステムが普及してきている。車輪に設けられるセンサ類は、車体側に設けられたバッテリではなく車輪側に設けられた電池をエネルギー源としていることが多い。そのため、このようなシステムの中には、車輪から車体への情報送信回数を低減することで電池のエネルギー消費量を節約するものもある。

例えば、特許文献１には、タイヤ空気圧の変化が所定の閾値以上のときにのみ送信フレームを送信するタイヤ空気圧検出装置が開示されている。特許文献２には、車輪の回転速度に応じた間隔で車輪の状態を示すデータを車体側に送信する車輪状態監視システムが開示されている。特許文献３には、車輪状態に所定の変化が検出された場合、車輪情報の送信頻度を変更する車輪状態監視システムが開示されている。

特開２００７−７６４５７号公報 国際特許出願２００４−２１３０２号公報 特開２００８−１２０２７５号公報

上述したようなタイヤ空気圧の監視装置において、屋内でタイヤ空気圧を調整した後に、低気温環境下でまたは雪路上を走行するような場合、温度低下によるタイヤ空気圧の低下のために、警報の閾値が適切なものでなくなり、誤警報や警報の遅れにつながる場合があり得る。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の状況に応じた適切なタイヤ空気圧警報の基準値を設定する技術を提供することにある。

本発明のある態様は、タイヤ空気圧監視装置である。この装置は、タイヤ空気圧を取得するタイヤ空気圧取得部と、車両の走行開始後のタイヤ空気圧を走行後空気圧として記憶する空気圧記憶部と、前記走行後空気圧と最低基準圧の差分が、タイヤ空気室の温度が車両の始動直後よりも上昇したことを示す予め定められた圧力より大きいか判定する比較部と、前記差分が予め定められた圧力より大きいとき、前記走行後空気圧をタイヤ空気圧判定の基準圧として設定し、前記差分が予め定められた圧力以下のとき、前記最低基準圧をタイヤ空気圧判定の基準圧として設定する基準圧設定部と、タイヤ空気圧が前記基準圧から定めた警報圧閾値を下回ったとき警報を発生させる警報部と、を備える。

例えば、車両の走行開始後、所定時間が経過した後のタイヤ空気圧を基準にしてタイヤ空気圧の警報を行うとき、車両の始動時に比べて車両の走行している外気の気温が極めて低いような場合、基準圧が想定されているよりも低く設定されてしまうおそれがある。こうすると、タイヤ空気圧の警報が遅れてしまう可能性がある。この態様では、走行後空気圧と最低基準圧の差分が予め定められた圧力以下の場合は最低基準圧に基づいてタイヤ空気圧の判定を行うので、タイヤ空気圧の警報が遅れることがない。

本発明の別の態様も、タイヤ空気圧監視装置である。この装置は、タイヤ空気圧を取得するタイヤ空気圧取得部と、車両の走行開始後のタイヤ空気圧を走行後空気圧として記憶する空気圧記憶部と、取得されたタイヤ空気圧に基づきタイヤ空気圧の減圧を判定する減圧判定部と、タイヤ空気圧が減圧していると判定されたとき、前記走行後空気圧と予め定められた最低基準圧のうち大きい方をタイヤ空気圧判定の基準圧として設定し、タイヤ空気圧が減圧していないと判定されたとき、前記最低基準圧をタイヤ空気圧判定の基準圧として設定する基準圧設定部と、タイヤ空気圧が前記基準圧から定めた警報圧閾値を下回ったとき警報を発生させる警報部と、を備える。

例えば、車両の走行開始後、所定時間が経過した後のタイヤ空気圧を基準にしてタイヤ空気圧の警報を行うとき、車両の始動時に比べて車両の走行している外気の気温が極めて低いようなとき場合、走行後空気圧に基づき警報圧閾値を設定すると、パンクの警報が遅れるおそれがある。この態様によると、タイヤ空気圧の減圧があると判定された場合、直前に記憶された走行後空気圧と予め定められた最低基準圧のうち大きい方に基づき警報圧閾値が設定される。したがって、タイヤ空気室温度が低い場合でも適切な警報圧閾値を設定することができる。

前記比較部は、車両の始動直後のタイヤ空気圧を前記最低基準圧として使用してもよい。あるいは、車両メーカの定めた推奨空気圧を前記最低基準圧として使用してもよい。

前記空気圧記憶部は、予め定められた速度以上の車速での予め定められた累積時間を走行したときのタイヤ空気圧を走行後空気圧として記憶してもよい。これによると、ある一定以上の速度で走行した時間をカウントすることで、その間にタイヤ空気室内の温度が上昇したものと推定することができる。

前記累積時間が所定の時間に達すると、タイヤ空気圧の取得間隔を短縮させる車速判定部をさらに備えてもよい。これにより、車体側でのタイヤ空気圧の取得確率が上がり、基準圧を設定する際に使用するタイヤ空気圧を確実に得ることができる。

なお、本発明を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムにより表現したもの、それらの表現を入れ替えたもの、本発明の処理の順序を入れ替えたものなどもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、車両始動後の大幅な環境温度の低下やタイヤ空気圧の低下があった場合でも、空気圧警報を発するための適切な基準圧を設定することができる。

１０ 車両、 １２ 車体、 １４ 車輪、 ２０ 車輪側ユニット、 ２１ 空気圧センサ、 ２２ 車輪側通信機、 ２５ 車体側通信機、 ２７ 警報機、 ２８ 初期化スイッチ、 ３０ ＥＣＵ、 ３２ 車輪速センサ、 ４０ 判定部、 ４２ 車速判定部、 ４６ タイマ、 ５０ 空気圧記憶部、 ５２ 比較部、 ５４ 基準圧設定部、 ５６ 警報部、 ６０ 減圧判定部。

第１の実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置を備えた車両を示す概略構成図である。 図１の車両に含まれる車輪側ユニットを説明するためのブロック図である。 ＥＣＵが有する各種機能のうちタイヤ空気圧の監視に関する機能を示す機能ブロック図である。 第１の実施形態に係るタイヤ空気圧監視のフローチャートである。 車体側から車輪側に対する指令がない場合のフローチャートである。 第２の実施形態に係るＥＣＵ３０’の機能ブロック図である。 第２の実施形態に係るタイヤ空気圧監視のフローチャートである。 車体側から車輪側に対する指令がない場合のフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

第１の実施形態．
図１は、第１の実施形態に係る車輪情報送信装置および車輪情報処理装置を備えた車両を示す概略構成図である。同図に示される車両１０は、タイヤの内部空気圧を監視する機構を具備する。また、車両１０は、車体１２と、車体１２に設けられた４体の車輪１４ＦＲ，１４ＦＬ，１４ＲＲ，１４ＲＬ（なお、以下では適宜、車輪１４ＦＲ〜１４ＲＬを総称して「車輪１４」という。）と、操舵輪である車輪１４ＦＲ，１４ＦＬを操舵する図示されない操舵装置と、これら車輪１４のうち駆動輪を駆動する図示されない走行駆動源等を備える。そして、車輪１４のそれぞれは、内部に空気を封入したタイヤと、タイヤを支持するホイール（図示せず）とを含んで構成されている。

車体１２には、車体側通信機２５、警報機２７、初期化スイッチ２８、車輪速センサ３２、およびこれらに接続されたＥＣＵ（電子制御装置）３０が搭載されている。

上述の各車輪１４には、タイヤの空気圧の検出を行う車輪側ユニット２０ＦＲ，２０ＦＬ，２０ＲＲ，２０ＲＬ（なお、以下では適宜、これらを総称して「車輪側ユニット２０」という。）が装着されている。

図２は、図１に示した車輪側ユニット２０を説明するためのブロック図である。各車輪側ユニット２０には、空気圧センサ２１、空気圧センサ２１に接続された車輪側通信機２２、車輪側通信機２２に接続された制御回路２３、およびバッテリ２４が搭載されている。これにより、車輪側ユニット２０は、タイヤ空気圧を取得して車体側通信機２５に定期的に送信可能な車輪情報送信装置として機能する。以下の説明では、各機能を一体的にモジュール化した車輪側ユニット２０を例に説明するが、各機能をそれぞれ別体として構成し、各車輪に設けてもよい。

空気圧センサ２１は例えば半導体センサであり、タイヤ空気室内の空気圧を検出し、空気圧に応じた検出信号を車輪側通信機２２に出力する。

車輪側通信機２２は、空気圧センサ２１の検出信号を車体側通信機２５に対して無線送信可能に構成される。車輪側通信機２２は、低頻度（例えば、１分に１回）で空気圧センサ２１の検出信号を送信する通常送信モードと、高頻度（例えば、１０秒に１回）で空気圧センサ２１の検出結果を送信する送信間隔短縮モードのいずれかで動作する。

制御回路２３はＩＣチップ等に実装されており、空気圧センサ２１や車輪側通信機２２を制御する。制御回路２３は、車体側のＥＣＵ３０から送られてくる指令に応じて、車輪側通信機２２の送信モードを決定する。ＥＣＵ３０からの指令のない限り、通常送信モードが選択される。ＥＣＵ３０から指令があると、予め定められた期間だけ、送信間隔短縮モードで車輪側通信機２２を動作させる。このように、低頻度での作動時間をできるだけ多くすることで、電池のエネルギー消費量を節約している。

バッテリ２４は、空気圧センサ２１、車輪側通信機２２および制御回路２３に電力を供給する。

一方、車両１０の車体１２には、図１および図２に示されるように、車輪側ユニット２０の車輪側通信機２２から送信される情報を用いて各種制御を実行する処理手段としての電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）３０が搭載されている。ＥＣＵ３０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース、記憶装置等を備えるものである。

車体側通信機２５は、各車輪１４の車輪側ユニット２０に含まれる車輪側通信機２２との間で信号の通信を行うものであり、車輪側通信機２２から無線送信されてくる電波の信号を受信して、電波に含まれている情報をＥＣＵ３０に与える。警報機２７は、ＥＣＵ３０の制御のもと、各車輪１４のタイヤ空気圧の低下時にドライバーに警報を発するものであり、例えば、車両１０のインストルメンツパネルに設けられている警告表示装置、警告ブザー等が含まれる。

車輪速センサ３２は、車両１０の速度を直接的にあるいは間接的に検出することができる任意の構成をとることが可能であり、例えば車輪１４の回転速度を検出するセンサの検出結果から間接的に車両１０の速度を検出するものであってもよい。この車速検出センサは、ＥＣＵ３０に接続されており、検出結果をＥＣＵ３０に送る。

図３は、ＥＣＵ３０が有する各種機能のうちタイヤの内部空気圧の監視に関する機能を示す機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

判定部４０は、車速判定部４２とタイマ４６を含む。車速判定部４２は、車輪速センサ３２からの検出信号に基づき車速を計算し、所定の速度を越えると車輪側通信機２２に対しタイヤ空気圧の送信間隔を短縮するように指令する。また、タイマ４６を参照して、車両が所定の速度以上で走行した累積走行時間を計測し、累積走行時間が所定値を越えているか否かを判定する。この判定については後に詳細に説明する。

空気圧記憶部５０は、所定の期間内に車体側通信機２５で受信されたタイヤ空気圧を取得し、その中の最大値を記憶する。本実施形態では、この動作は車両の始動直後と所定時間の走行後の二回行われ、それぞれ始動直後空気圧、走行後空気圧として記憶される。

比較部５２は、空気圧記憶部５０により走行後空気圧が記憶された後、走行後空気圧と最低基準圧の差分と予め定められた圧力とを比較する。最低基準圧は、上述の始動直後空気圧か、または車両メーカの定めた推奨空気圧に基づき設定される。

基準圧設定部５４は、差分が予め定められた圧力より大きいとき、走行後空気圧をタイヤ空気圧判定の基準圧として設定し、差分が予め定められた圧力以下のとき、最低基準圧を空気圧判定の基準圧として設定する。

警報部５６は、車体側通信機２５から送られるタイヤ空気圧を監視し、基準圧設定部５４の設定した基準圧を所定の割合（例えば、２０％）だけ減らした警報圧閾値を下回ると、警報機２７を作動させる。

次に、上述の構成によって実現される本実施の形態に係る車輪状態調整システムの作用について説明する。

車両走行時には、タイヤ空気圧が空気圧センサ２１によって定期的に検出され、通常は低頻度で車輪側通信機２２から車体側通信機２５に送信される。

車体側通信機２５が受信したタイヤ空気圧の情報はＥＣＵ３０に送られる。ＥＣＵ３０では、後で詳細に説明する手順によってタイヤ空気圧警報の基準圧が決定され、その後タイヤ空気圧の監視が続けられる。タイヤ空気圧が基準圧を所定の割合だけ減らした警報圧閾値を下回ると、警報機２７を作動させる。警報機２７は、警報音や警告ランプなどによって運転者等の注意を喚起する。

なお、空気圧センサを車輪に備える代わりに、タイヤの近傍に車輪速センサを設け、車輪速に基づきタイヤ空気圧を推定するタイヤ空気圧推定部を車体側に備えてもよい。タイヤ空気圧推定部は、例えばタイヤが推奨空気圧に設定されているときの標準車輪速を予め記憶しており、標準車輪速と実際の車輪速との比較に基づきタイヤ空気圧を推定することができる。この場合は、上述の車輪側ユニットは不要であり、したがって車輪と車体間の通信も不要である。

図４は、第１の実施形態に係るタイヤ空気圧監視のフローチャートである。まず、ドライバーは、車両のタイヤ空気圧を車両メーカにより定められている推奨空気圧に調整し、その後、車両の車室内等に設置されている初期化スイッチ２８をオンにする。なお、推奨空気圧は車両１０のタイプに応じて異なり、車両の走行性能、操縦性、燃費等を考慮して決定される。一般に、通常走行時と高速走行時とでは推奨空気圧が異なる。したがって、ドライバーは、車両の走行予定に応じて適切な推奨空気圧を選択して調整する。

初期化スイッチがオンにされない場合は（Ｓ１０のＮ）、タイヤ空気圧の調整がなされていないものと判断され、後述のＳ３０に進む。初期化スイッチがオンにされた場合（Ｓ１０のＹ）、車速判定部４２は車輪速センサ３２からの検出信号に基づき車速を計算し、車速が予め定められた閾値Ｖ_ａより大きいか否かを判定する。この閾値Ｖ_ａは、車両が走行し始めたことを判定するためのものであり、例えば１０ｋｍ／ｈ程度に設定される。車速＞Ｖ_ａになると、車速判定部４２は車輪側通信機２２に対して送信間隔短縮モードに移行するよう指示する（Ｓ１２）。車輪側通信機２２は、送信間隔短縮モードで所定の期間Δｔ_１だけタイヤ空気圧の検出値を車体側通信機２５に対して送信し（Ｓ１４）、空気圧記憶部５０は、車体側通信機２５がΔｔ_１の間に受け取ったタイヤ空気圧のうち最大のものを始動直後空気圧Ｐ_ａとして記憶する（Ｓ１６）。この送信間隔短縮モードは、タイヤ空気圧の送信回数を一時的に増加させることで、車輪側から車体側に向けて無線送信されるタイヤ空気圧の受信確率を高めるとともに、車輪側のバッテリ２４の長寿命化を図るものである。

続いて、車速判定部４２は、車輪速センサ３２からの検出信号とタイマ４６のカウントを参照して、予め定められた閾値Ｖ_ｂ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）より大きい車速で走行した累積時間を取得し、この累積時間が閾値Ｔ（例えば、１５分）より大きいか否かを判定する（Ｓ１８）。累積時間が閾値Ｔ以下の場合（Ｓ１８のＮ）、引き続き累積時間を取得する。累積時間が閾値Ｔを上回ると（Ｓ１８のＹ）、車速判定部４２は車輪側通信機２２に対して送信間隔短縮モードに移行するよう指示する（Ｓ２０）。車輪側通信機２２は、送信間隔短縮モードで所定の期間Δｔ_２だけタイヤ空気圧の検出値を車体側通信機２５に対して送信し（Ｓ２２）、空気圧記憶部５０は、車体側通信機２５がΔｔ_２の間に受け取ったタイヤ空気圧のうち最大のものを走行後空気圧Ｐ_ｂとして記憶する（Ｓ２４）。なお、Ｓ１８の判定は、ある温度（例えば２０℃）の環境下で車両が走行したときにタイヤ空気室内の温度が飽和に近い温度まで上昇したことを判定するためのものであり、閾値Ｖ_ｂおよびＴは実験などにより適切な値に選択される。代替的に、飽和温度を一定の割合だけ低下させた温度まで上昇するように閾値Ｖ_ｂおよびＴを選択してもよい。

比較部５２は、走行後空気圧Ｐ_ｂと始動直後空気圧Ｐ_ａの差分を予め定められた圧力ΔＰと比較する（Ｓ５２）。そして、（Ｐ_ｂ−Ｐ_ａ）がΔＰより大きいとき（Ｓ２６のＹ）、基準圧設定部５４は走行後空気圧Ｐ_ｂをタイヤ空気圧判定の基準圧として設定する（Ｓ２８）。（Ｐ_ｂ−Ｐ_ａ）がΔＰ以下のとき（Ｓ２６のＮ）、基準圧設定部５４は始動直後空気圧Ｐ_ａをタイヤ空気圧判定の基準圧として設定する（Ｓ３０）。代替的に、上述の推奨空気圧を基準圧として設定してもよい。

警報部５６は、車体側通信機２５から送られるタイヤ空気圧を監視し、Ｓ２８またはＳ３０で設定された基準圧を所定の割合だけ減少させた警報圧閾値を下回ると、警報機２７を作動させる。

Ｓ２６は、タイヤ空気室の温度が車両の始動直後より高くなっているか否かを、走行後空気圧Ｐ_ｂと始動直後空気圧Ｐ_ａとを比較して判定するものである。ΔＰは、ある温度（例えば２０℃）の環境下で車両が上述の累積時間以上走行したときにタイヤ空気圧が上昇すると想定される値に設定される。例えば、屋内でタイヤ空気圧を調整した後に、低気温環境下でまたは雪路上を走行するような場合、Ｓ１８の累積走行時間の条件を満足したときでも、タイヤ空気室温度が低いために走行後空気圧Ｐ_ｂが始動直後の空気圧を下回っていたり、ほとんど変わらなかったりすることがあり得る。このようにタイヤ空気室温度が低いとき走行後空気圧Ｐ_ｂを基準圧として警報圧閾値を設定してしまうと、警報が出るのが遅くなってしまうおそれがある。

本実施形態によれば、走行後空気圧Ｐ_ｂと始動直後空気圧Ｐ_ａの差分がΔＰ以下である場合は、始動直後空気圧Ｐ_ａまたは推奨空気圧を基準圧として警報圧閾値を設定するので、タイヤ空気室温度が低いときに警報圧閾値が低く設定されてしまうことを防ぐことができる。

反対に、タイヤ空気室温度が十分に高く、走行後空気圧Ｐ_ｂと始動直後空気圧Ｐ_ａの差分がΔＰよりも大きい場合には、走行後空気圧Ｐ_ｂを基に警報圧閾値が設定される。この警報圧閾値は始動直後空気圧Ｐ_ａや推奨空気圧よりも高いため、タイヤ空気室温度が高い場合には警報の閾値が上がる。したがって、より早期に警報が出ることになり、安全性が向上する。

図４のフローチャートでは、車体側の車速判定部４２から車輪側通信機２２に対し送信間隔を短縮するように指令がなされた。代替的に、車体側から車輪側に対する指令なしに空気圧警報の警報圧閾値を設定することもできる。

図５は、車体側から車輪側に対する指令がない場合のフローチャートである。ドライバーは、車両のタイヤ空気圧を車両メーカにより定められている推奨空気圧に調整し、その後、車両の車室内等に設置されている初期化スイッチをオンにする。初期化スイッチがオンにされない場合は（Ｓ４０のＮ）、タイヤ空気圧の調整がなされていないものと判断され、後述のＳ５２に進む。初期化スイッチがオンにされた場合（Ｓ４０のＹ）、車速判定部４２は車輪速センサ３２からの検出信号に基づき車速を計算し、車速が予め定められた閾値Ｖ_ａより大きいか否かを判定する。車速＞Ｖ_ａになると、空気圧記憶部５０は、車体側通信機２５が期間Δｔ_３の間に受け取ったタイヤ空気圧のうち最大のものを始動直後空気圧Ｐ_ａとして記憶する（Ｓ４２）。

続いて、車速判定部４２は、車輪速センサ３２からの検出信号とタイマ４６のカウントを参照して、予め定められた閾値Ｖ_ｂより大きい車速で走行した累積時間を取得し、この累積時間が閾値Ｔより大きいか否かを判定する（Ｓ４４）。累積時間が閾値Ｔ以下の場合（Ｓ４４のＮ）、引き続き累積時間を取得する。累積時間が閾値Ｔを上回ると（Ｓ４４のＹ）、空気圧記憶部５０は、車体側通信機２５が期間Δｔ_４の間に受け取ったタイヤ空気圧のうち最大のものを走行後空気圧Ｐ_ｂとして記憶する（Ｓ４６）。

比較部５２は、走行後空気圧Ｐ_ｂと始動直後空気圧Ｐ_ａの差分を予め定められた圧力ΔＰと比較する（Ｓ４８）。そして、（Ｐ_ｂ−Ｐ_ａ）がΔＰより大きいとき（Ｓ４８のＹ）、基準圧設定部５４は走行後空気圧Ｐ_ｂをタイヤ空気圧判定の基準圧として設定する（Ｓ５０）。（Ｐ_ｂ−Ｐ_ａ）がΔＰ以下のとき（Ｓ４８のＮ）、基準圧設定部５４は始動直後空気圧Ｐ_ａをタイヤ空気圧判定の基準圧として設定する（Ｓ５２）。代替的に、上述の推奨空気圧を基準圧として設定してもよい。警報部５６は、車体側通信機２５から送られるタイヤ空気圧を監視し、Ｓ５０またはＳ５２で設定された基準圧を所定の割合だけ減少させた警報圧閾値を下回ると、警報機２７を作動させる。

図５では、車体側からの指令がないため車輪側通信機２２が送信間隔を短縮させることはない。したがって、Ｓ４２およびＳ４６において、空気圧記憶部５０がタイヤ空気圧を受け取る期間Δｔ_３およびΔｔ_４は、それぞれ図４のΔｔ_１およびΔｔ_２より大きいことが好ましい。

第２の実施形態．
図６は第２の実施形態に係るＥＣＵ３０’の機能ブロック図である。図６では、図３に示した走行後空気圧と始動直後空気圧を比較する比較部の代わりに、タイヤ空気圧の減圧を判定する減圧判定部６０を備える。

図７は、第２の実施形態に係るタイヤ空気圧監視のフローチャートである。ドライバーは、車両のタイヤ空気圧を車両メーカにより定められている推奨空気圧に調整し、その後、車両の車室内等に設置されている初期化スイッチをオンにする。初期化スイッチがオンにされない場合は（Ｓ６０のＮ）、タイヤ空気圧の調整がなされていないものと判断され、後述のＳ７４に進む。初期化スイッチがオンにされた場合（Ｓ６０のＹ）、車速判定部４２は、車輪速センサ３２からの検出信号とタイマ４６のカウントを参照して、予め定められた閾値Ｖ_ｂ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）より大きい車速で走行した累積時間を取得し、この累積時間が閾値Ｔ（例えば、１５分）より大きいか否かを判定する（Ｓ６２）。累積時間が閾値Ｔ以下の場合（Ｓ６２のＮ）、引き続き累積時間を取得する。累積時間が閾値Ｔを上回ると（Ｓ６２のＹ）、車速判定部４２は車輪側通信機２２に対して送信間隔短縮モードに移行するよう指示する（Ｓ６４）。車輪側通信機２２は、送信間隔短縮モードで所定の期間Δｔ_２だけタイヤ空気圧の検出値を車体側通信機２５に対して送信し（Ｓ６６）、空気圧記憶部５０は、車体側通信機２５がΔｔ_２の間に受け取ったタイヤ空気圧のうち最大のものを走行後空気圧Ｐ_ｂとして記憶する（Ｓ６８）。なお、Ｓ６２の判定は、ある温度（例えば２０℃）の環境下で車両が走行したときにタイヤ空気室内の温度が飽和温度まで上昇したことを判定するためのものであり、閾値Ｖ_ｂおよびＴは実験などにより適切な値に選択される。代替的に、飽和温度を一定の割合だけ低下させた温度まで上昇するように閾値Ｖ_ｂおよびＴを選択してもよい。

減圧判定部６０は、車体側通信機２５からタイヤ空気圧を継続的に受け取り、タイヤ空気圧の時間変化量ΔＰ／Δｔを算出する。そして、ΔＰ／Δｔ＜−α（但し、α＞０）が成り立つか否かを判定する（Ｓ７０）。定数αは、通常使用時に起こりうる空気漏れでなく、タイヤのパンクによる減圧であると推定される時間変化量に設定される。タイヤ空気圧が減圧している場合（Ｓ７０のＹ）、基準圧設定部５４は、減圧判定の直前に空気圧記憶部５０で記憶された走行後空気圧Ｐ_ｂと推奨空気圧の大きい方をタイヤ空気圧警報の基準圧として設定する（Ｓ７２）。タイヤ空気圧が減圧していない場合（Ｓ７０のＮ）、基準圧設定部５４は推奨空気圧をタイヤ空気圧判定の基準圧として設定する（Ｓ７４）。警報部５６は、車体側通信機２５から送られるタイヤ空気圧を監視し、Ｓ７２またはＳ７４で設定された基準圧を所定の割合（例えば、１０〜２０％）だけ低下させた値を下回ると、警報機２７を作動させる。

例えば、屋内でタイヤ空気圧を調整した後に、低気温環境下でまたは雪路上を走行するような場合、タイヤ空気室温度が下がったために走行後空気圧が推奨空気圧を下回ることが起こりえるため、走行後空気圧に基づき警報圧閾値を設定すると、パンクの警報が遅れるおそれがある。本実施形態によれば、タイヤ空気圧の減圧があると判定された場合、直前に記憶された走行後空気圧Ｐ_ｂと推奨空気圧のうち大きい方に基づき警報圧閾値が設定される。したがって、タイヤ空気室温度が低い場合でも適切な警報圧閾値を設定することができる。

図７のフローチャートでは、車体側の車速判定部４２から車輪側通信機２２に対し送信間隔を短縮するように指令がなされた。代替的に、車体側から車輪側に対する指令なしに空気圧警報の基準圧を設定することもできる。

図８は、車体側から車輪側に対する指令がない場合のフローチャートである。ドライバーは、車両のタイヤ空気圧を車両メーカにより定められている推奨空気圧に調整し、その後、車両の車室内等に設置されている初期化スイッチをオンにする。初期化スイッチがオンにされない場合は（Ｓ８０のＮ）、タイヤ空気圧の調整がなされていないものと判断され、後述のＳ９０に進む。初期化スイッチがオンにされた場合（Ｓ８０のＹ）、車速判定部４２は、車輪速センサ３２からの検出信号とタイマ４６のカウントを参照して、予め定められた閾値Ｖ_ｂより大きい車速で走行した累積時間を取得し、この累積時間が閾値Ｔより大きいか否かを判定する（Ｓ８２）。累積時間が閾値Ｔ以下の場合（Ｓ８２のＮ）、引き続き累積時間を取得する。累積時間が閾値Ｔを上回ると（Ｓ８２のＹ）、空気圧記憶部５０は、車体側通信機２５が期間Δｔ_４の間に受け取ったタイヤ空気圧のうち最大のものを走行後空気圧Ｐ_ｂとして記憶する（Ｓ８４）。

減圧判定部６０は、車体側通信機２５からタイヤ空気圧を継続的に受け取り、タイヤ空気圧の時間変化量ΔＰ／Δｔを算出する。そして、ΔＰ／Δｔ＜−α（但し、α＞０）が成り立つか否かを判定する（Ｓ８６）。定数αは、通常使用時に起こりうる空気漏れでなく、タイヤのパンクによる減圧であると推定される時間変化量に設定される。タイヤ空気圧が減圧している場合（Ｓ８６のＹ）、基準圧設定部５４は、減圧判定の直前に空気圧記憶部５０で記憶された走行後空気圧Ｐ_ｂと推奨空気圧の大きい方をタイヤ空気圧警報の基準圧として設定する（Ｓ８８）。タイヤ空気圧が減圧していない場合（Ｓ８６のＮ）、基準圧設定部５４は推奨空気圧をタイヤ空気圧判定の基準圧として設定する（Ｓ９０）。警報部５６は、車体側通信機２５から送られるタイヤ空気圧を監視し、Ｓ７２またはＳ７４で設定された基準圧を所定の割合（例えば、１０〜２０％）だけ低下させた値を下回ると、警報機２７を作動させる。

なお、上述の実施形態では、車両に装着されている車輪のうち、いずれの車輪のタイヤ空気圧の低下により警報が発せられるかについて特に考慮していない。しかしながら、タイヤ空気圧が低下した車輪を特定できる方が、タイヤ修理、交換等の観点から好ましい。そこで、各車輪１４の車輪側ユニット２０に含まれる車輪側通信機２２の記憶部に対して、自己の車輪を他の車輪と識別するための識別情報としてそれぞれ固有のＩＤコードを付与しておいてもよい。例えば、右前輪１４ＦＲ、左前輪１４ＦＬ、右後輪１４ＲＲ、左後輪１４ＲＬに装着される車輪側通信機２２に、ＩＤコード＝１、２、３、４をそれぞれ付与しておく。

そして、車両１０の走行中に各車輪側通信機２２から車体側通信機２５に送信される信号には、空気圧センサ２１の検出信号とともに、送信元の車輪側通信機２２を示すＩＤコードを含める。ＥＣＵ３０は、上述の各実施形態に係るタイヤ空気圧監視を行う際に、タイヤ空気圧とともに取得したＩＤコードに基づき車輪毎に別個に実行する。警報機２７には、ＩＤコードに基づき、警告が発せられた車輪を視覚的にまたは聴覚的にドライバーに知らせる機構を持たせておく。こうすることで、いずれの車輪についてタイヤ空気圧警報が出されたかを知ることができる。

上述では、タイヤ空気圧を検出するための空気圧センサを各車輪に備えているものとして第２の実施形態を説明した。しかしながら、第２の実施形態は、空気圧センサを持たず、車輪速センサの信号を基に空気圧の低下を判定する間接式のタイヤ空気圧監視装置でも用いることができる。このようなタイヤ空気圧監視装置では、各車輪に隣接してそれぞれ車輪速センサが設置されており、複数の車輪間での車輪速の違いに基づいて特定のタイヤの空気圧低下を検出することができる。この方法で、図７のＳ７０および図８のＳ８６のステップを代替してもよい。これら以外のステップは、上述したのと同様である。

上述の各実施形態は、タイヤの内部空気圧を調整する機構を具備した車両とともに用いることもできる。この車両の車体には、空気タンクと空気ポンプが搭載され、ＥＣＵからの指令に応じて空気を車輪の空気室内に送り込む機能を有する。このような車両は公知であるから、詳細な説明を省略する。この場合、ＥＣＵは、タイヤ空気圧の低下時に、警報を発するとともに、タイヤ空気圧が低下した車輪に対し空気を送り込むように指示してもよい。

以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組合せ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。

本発明によれば、タイヤ空気圧監視装置において、空気圧警報を発するための適切な基準圧を設定することができる。

Claims (5)

1. タイヤ空気圧を取得するタイヤ空気圧取得部と、
   車両の走行開始後のタイヤ空気圧を走行後空気圧として記憶する空気圧記憶部と、
   前記走行後空気圧と最低基準圧の差分が、タイヤ空気室の温度が車両の始動直後よりも上昇したことを示す予め定められた圧力より大きいか判定する比較部と、
   前記差分が予め定められた圧力より大きいとき、前記走行後空気圧をタイヤ空気圧判定の基準圧として設定し、前記差分が予め定められた圧力以下のとき、前記最低基準圧をタイヤ空気圧判定の基準圧として設定する基準圧設定部と、
   タイヤ空気圧が前記基準圧から定めた警報圧閾値を下回ったとき警報を発生させる警報部と、
   を備えることを特徴とするタイヤ空気圧監視装置。
2. タイヤ空気圧を取得するタイヤ空気圧取得部と、
   車両の走行開始後のタイヤ空気圧を走行後空気圧として記憶する空気圧記憶部と、
   取得されたタイヤ空気圧に基づきタイヤ空気圧の減圧を判定する減圧判定部と、
   タイヤ空気圧が減圧していると判定されたとき、前記走行後空気圧と予め定められた最低基準圧のうち大きい方をタイヤ空気圧判定の基準圧として設定し、タイヤ空気圧が減圧していないと判定されたとき、前記最低基準圧をタイヤ空気圧判定の基準圧として設定する基準圧設定部と、
   タイヤ空気圧が前記基準圧から定めた警報圧閾値を下回ったとき警報を発生させる警報部と、
   を備えることを特徴とするタイヤ空気圧監視装置。
3. 前記比較部は、車両の始動直後のタイヤ空気圧を前記最低基準圧として使用することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置。
4. 前記空気圧記憶部は、予め定められた速度以上の車速で予め定められた累積時間を走行したときのタイヤ空気圧を走行後空気圧として記憶することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のタイヤ空気圧監視装置。
5. 前記累積時間が所定の時間に達すると、タイヤ空気圧の取得間隔を短縮させる車速判定部をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のタイヤ空気圧監視装置。

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