(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着したタイヤの回転角速度から演算される判定値に基づいてタイヤの空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常警報装置であって、イグニッションキーをオンし、所定の時間を経過したのちに、前記判定値の補正に用いられる、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始を禁止することを特徴とするタイヤ空気圧異常警報装置。
【請求項２】
車両に装着したタイヤの回転角速度から演算される判定値に基づいてタイヤの空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常警報装置であって、所定のブレーキのオン−オフ動作により、前記判定値の補正に用いられる、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作を開始することを特徴とするタイヤ空気圧異常警報装置。
【請求項３】
車両に装着したタイヤの回転角速度から演算される判定値に基づいてタイヤの空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常警報方法であって、イグニッションキーをオンし、所定の時間を経過したのちに、前記判定値の補正に用いられる、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始を禁止することを特徴とするタイヤ空気圧異常警報方法。
【請求項４】
車両に装着したタイヤの回転角速度から演算される判定値に基づいてタイヤの空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常警報方法であって、所定のブレーキのオン−オフ動作により、前記判定値の補正に用いられる、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作を開始することを特徴とするタイヤ空気圧異常警報方法。
【請求項５】
タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始をするか否かを判断するためにコンピュータを、車両に装着したタイヤの車輪速情報を記憶する記憶手段、車両速度および各タイヤの車輪速情報から減圧判定値を演算する演算手段、タイヤの空気圧の低下を判定する判定手段、イグニッションキーをオンしてから、所定の時間が経過したことを演算する時間演算手段、イグニッションキーをオンし、所定の時間を経過したのちに、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始を禁止する初期化判断手段として機能させるための初期化動作の開始プログラム。
【請求項６】
タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始をするか否かを判断するためにコンピュータを、車両に装着したタイヤの車輪速情報を記憶する記憶手段、車両速度および各タイヤの車輪速情報から減圧判定値を演算する演算手段、タイヤの空気圧の低下を判定する判定手段、所定のブレーキのオン−オフ動作がされたかどうかを演算する動作演算手段、所定のブレーキのオン−オフ動作により、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作を開始する初期化判断手段として機能させるための初期化動作の開始プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ空気圧異常警報装置および方法、ならびに初期化動作の開始プログラムに関する。さらに詳しくは、タイヤの減圧検出を正常な動作に維持することができるタイヤ空気圧異常警報装置および方法、ならびに初期化動作の開始プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤはパンク、バルブ損傷などの突発的な要因により空気圧が低下することがある。空気圧が低下したままで走行を続けるとタイヤの変形が大きくなり発熱するため、これまでにタイヤの空気圧異常を警報する装置が数多く提案されている。
【０００３】
たとえばタイヤの回転数の相対的な差から内圧低下を検出する方法がある（特開平７−１４９１１９号公報参照）。
【０００４】
しかし、この方法では約３０％減圧によるタイヤの回転数の変化率よりも同サイズタイヤ間の径のばらつきの方が大きいため、タイヤを交換したときは内圧が正常か異常か判定できない。したがって、タイヤを交換したときは初めに正常内圧での各タイヤ間の回転数の相対差または比をあらかじめ記憶しておく必要がある。
【０００５】
また、タイヤ回転の周波数特性の変化から空気圧の減少を検出する方法が提案されている（特開平５−１３３８３１号公報参照）。この方法では、タイヤまたはホイールを交換するとばね下の重量、つまりタイヤとホイールの合計重量などが変化して、タイヤ回転の周波数特性が変化するため、正常内圧でのそのタイヤとホイールセットでの共振周波数を記憶しておく必要がある。
【０００６】
この正常内圧でのタイヤの径のばらつきやタイヤ回転の共振周波数を計算、記憶する動作の開始方法には、押しボタンスイッチを一定時間以上押す方法がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては、初期化動作の開始は専用スイッチを用いて初期化動作の開始を実施しているため、タイヤの空気圧異常を警報する装置に専用スイッチを作製する必要があり、コストアップにつながる。また、市場に出ている車両にあとで取り付ける場合も、新たにスイッチを取り付ける必要がでてきて簡単にタイヤ空気圧異常警報装置を取り付けることができない。
【０００８】
本発明は、叙上の事情に鑑み、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始条件を設定し、タイヤの減圧検出の正常な動作を維持することができるとともに、製造コストを削減し、かつ車両に後づけすることができるタイヤ空気圧異常警報装置および方法、ならびに初期化動作の開始プログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ空気圧異常警報装置は、車両に装着したタイヤの回転角速度から演算される判定値に基づいてタイヤの空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常警報装置であって、イグニッションキーをオンし、所定の時間を経過したのちに、前記判定値の補正に用いられる、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始を禁止することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のタイヤ空気圧異常警報装置は、車両に装着したタイヤの回転角速度から演算される判定値に基づいてタイヤの空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常警報装置であって、所定のブレーキのオン−オフ動作により、前記判定値の補正に用いられる、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作を開始することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のタイヤ空気圧異常警報方法は、車両に装着したタイヤの回転角速度から演算される判定値に基づいてタイヤの空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常警報方法であって、イグニッションキーをオンし、所定の時間を経過したのちに、前記判定値の補正に用いられる、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始を禁止することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のタイヤ空気圧異常警報方法は、車両に装着したタイヤの回転角速度から演算される判定値に基づいてタイヤの空気圧低下を知らせるタイヤ空気圧異常警報方法であって、所定のブレーキのオン−オフ動作により、前記判定値の補正に用いられる、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作を開始することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の初期化動作の開始プログラムは、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始をするか否かを判断するためにコンピュータを、車両に装着したタイヤの車輪速情報を記憶する記憶手段、車両速度および各タイヤの車輪速情報から減圧判定値を演算する演算手段、タイヤの空気圧の低下を判定する判定手段、イグニッションキーをオンしてから、所定の時間を演算する時間演算手段、イグニッションキーをオンし、所定の時間を経過したのちに、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始を判断する初期化判断手段として機能させることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の初期化動作の開始プログラムは、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始をするか否かを判断するためにコンピュータを、車両に装着したタイヤの車輪速情報を記憶する記憶手段、車両速度および各タイヤの車輪速情報から減圧判定値を演算する演算手段、タイヤの空気圧の低下を判定する判定手段、所定のブレーキのオン−オフ動作がされたかどうかを演算する動作演算手段、所定のブレーキのオン−オフ動作により、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始を判断する初期化判断手段として機能させることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤ空気圧異常警報装置および方法、ならびに初期化動作の開始プログラムを説明する。
【００１６】
図１は本発明のタイヤ空気圧異常警報装置の一実施の形態を示す説明図、図２は図１におけるタイヤ空気圧異常警報装置の電気的構成を示すブロック図、図３は本発明のフローチャートである。
【００１７】
図１に示すように、タイヤ空気圧異常警報装置（ＤＷＳ）は、４輪車両の各タイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ（前左タイヤ、前右タイヤ、後左タイヤ、後右タイヤであり、以下、総称してＷｉという）にそれぞれ関連して設けられた通常の構成の回転情報検出手段である車輪速センサ１を備えており、この車輪速センサ１の出力はＤＷＳの制御ユニット２に与えられる。該制御ユニット２には空気圧異常を知らせる表示手段である表示器３が接続されている。
【００１８】
前記制御ユニット２は、図２に示すように、マイクロコンピュータから構成されており、外部装置との信号の受け渡しに必要なＩ／Ｏインターフェイス２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、該ＣＰＵ２ｂの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記ＣＰＵ２ｂが制御動作を行なう際にデータなどが一時的に書き込まれたり、その書き込まれたデータなどが読み出されるＲＡＭ２ｄとから構成されている。また、この制御ユニト２には、タイヤの空気圧が正常であると判断される場合の、タイヤまたはホイールに関する物理量の初期化係数Ｆ１〜Ｆ３などが記憶される。
【００１９】
本実施の形態にかかわるタイヤ空気圧異常警報装置は、前記タイヤＷｉの車輪速情報を検知する車輪速センサ１と、前記タイヤＷｉの車輪速情報を記憶する記憶手段と、車両速度およびタイヤＷｉの車輪速情報から判定値を演算する演算手段と、タイヤの空気圧の低下を判定する判定手段と、該判定手段によりタイヤの空気圧の異常と判断されると警報を表示する前記表示器３と、イグニッションキーをオンし、所定の時間を演算する時間演算手段または所定のブレーキのオン−オフ動作を演算する動作演算手段と、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始を判断する初期化判断手段を備えている。前記判定手段による判定は、たとえば高速走行における車両速度とタイヤの外径との相関関係などに基づいて行なうことができる。
【００２０】
また、本実施の形態では、初期化動作の開始をするか否かを判断するために前記制御ユニットを、車両に装着したタイヤの車輪速情報を記憶する記憶手段、車両速度および各タイヤの車輪速情報から判定値を演算する演算手段、タイヤの空気圧の低下を判定する判定手段、イグニッションキーをオンし、所定の時間を演算する時間演算手段または所定のブレーキのオン−オフ動作を演算する動作演算手段、タイヤまたはホイールに関する物理量の記憶値を更新する初期化動作の開始を判断する初期化判断手段として機能させる。
【００２１】
前記車輪速センサ１では、タイヤＷｉの回転数に対応したパルス信号（以下、車輪速パルスという）が出力される。またＣＰＵ２ｂでは、車輪速センサ１から出力された車輪速パルスに基づき、所定のサンプリング周期ΔＴ(sec)、たとえばΔＴ＝１秒ごとに各タイヤＷｉの回転角速度Ｖｂｉを算出する。
【００２２】
ここで、タイヤＷｉは、規格内でのばらつき（初期差異）が含まれて製造されるため、各タイヤＷｉの有効転がり半径（一回転により進んだ距離を２πで割った値）は、すべてのタイヤＷｉがたとえ正常内圧であっても、同一とは限らない。そのため、各タイヤＷｉの回転角速度Ｖｂｉはばらつくことになる。
【００２３】
そこで、従来より行なわれているタイヤ径またはホイール径のばらつきを補正する初期化係数を求めている。たとえば、この初期化係数の算出法は、つぎの手順で行なわれる。まず回転角速度Ｖｂｉ（Ｖｂ１〜Ｖｂ４）の算出は、前回計測周期の最終パルスから今回計測周期の最終パルスまでの数をＮｉ、時間をＴｉとし、１パルス当たりの車輪の回転角に相当する係数をＫとすると、
Ｖｂｉ＝Ｋ×Ｎｉ／Ｔｉ
で行なう。
【００２４】
ついで前記ＣＰＵ２ｂは低速走行かどうかを判定する。低速走行でなければつぎのステップへ進み、低速走行であれば以降のステップへ進まない。これは低速走行では入力されるパルス数が少なくなるので、量子化誤差が大きくなるからである。
【００２５】
ついで車両が旋回中であるかどうか判断する。かかる旋回中かどうかの判断は、たとえば左右のタイヤの回転角速度から旋回半径を求めることによって行なうことができる。
【００２６】
そして旋回中でなければ、加減速中であるかどうかの判断をする。加減速中でなければ回転角速度Ｖｂｉに基づいて、タイヤ径またはホイール径のばらつきを補正する初期化係数である前左右輪比Ｆ１、後左右輪比Ｆ２および前後輪比Ｆ３をつぎの式（１）〜（３）から求める。
Ｆ１＝Ｖｂ１／Ｖｂ２                          ・・・（１）
Ｆ２＝Ｖｂ３／Ｖｂ４                          ・・・（２）
Ｆ３＝（Ｖｂ１＋Ｖｂ２）／（Ｖｂ３＋Ｖｂ４）  ・・・（３）
【００２７】
なお、加減速中であれば、前左右輪比Ｆ１、後左右輪比Ｆ２のみ計算し、前後輪比Ｆ３は計算しない。なお、前後輪比Ｆ３だけがニュートラル走行（加減速無し走行）を条件としたのは、駆動中は前輪または後輪のスリップが生じうるからである。
【００２８】
ところで、初期化処理は高い精度が要求されるので、瞬時の回転角速度比Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を使用するのではなく、ある更新間隔で過去の回転角速度比との平均を取ることにより、回転角速度比を穏やかに更新していくことが望ましい。Ｆ１、Ｆ２の更新回数をＮａ、Ｆ３の更新回数をＮｂとすると、更新に使うＦ１、Ｆ２、Ｆ３は実際には、つぎの式（４）〜（６）によって求める。なお、更新回数がＮａ、Ｎｂと２種類あるのは、前述のようにＦ３だけニュートラル走行（加減速なし走行）を条件としているからである。
Ｆ１＝［それまでのＦ１×（Ｎａ−１）＋今回のＦ１］／Ｎａ・・・（４）
Ｆ２＝［それまでのＦ２×（Ｎａ−１）＋今回のＦ２］／Ｎａ・・・（５）
Ｆ３＝［それまでのＦ３×（Ｎｂ−１）＋今回のＦ３］／Ｎｂ・・・（６）
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｎａ、Ｎｂは、それぞれ更新の度に制御ユニット２に記憶しておき、計算途中で電源オフとなっても、次回電源投入時に、制御ユニット２からＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｎａ、Ｎｂを読み込むことにより、計算が続行可能なようにしておく。
【００２９】
つぎに空気圧異常判定処理は、図４に示すように、前記係数Ｆ１〜Ｆ３を用いて、まず初期補正後の回転角速度Ｖｉをつぎの式（７）〜（１０）から求める。
Ｖ１＝Ｖｂ１                  ・・・（７）
Ｖ２＝Ｖｂ２×Ｆ１            ・・・（８）
Ｖ３＝Ｖｂ３×Ｆ３            ・・・（９）
Ｖ４＝Ｖｂ４×Ｆ２×Ｆ３      ・・・（１０）
【００３０】
ついで速度、加速度（前後加速度）、旋回半径を計算下のち、低速走行か、加減速中か、または急旋回中かどうかを判断する。そして、いずれの場合でもなければ、タイヤＷｉの空気圧低下の検出のための減圧判定値（ＤＥＬ）を求める。この減圧判定値（ＤＥＬ）は、たとえば前輪タイヤと後輪タイヤとの２つの対角和の差を比較するものであって、対角線上にある一対の車輪からの信号の合計から対角線上にある他の一対の車輪からの信号の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率として、つぎの式（１１）から求めることができる。
ＤＥＬ＝｛（Ｖ１＋Ｖ４）／２−（Ｖ２＋Ｖ３）／２｝／｛（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／４｝×１００（％）・・・（１１）
【００３１】
なお、緩く旋回しているならば、旋回の影響、すなわち車両の旋回半径Ｒ、速度、横方向加速度（横Ｇ）および前後方向加速度（前後Ｇ）などの判定値の変動要因の影響をタイヤの空気圧の異常検出から排除するために、前記減圧判定値をさらに補正するすのが好ましい。
【００３２】
本実施の形態では、イグニッションキーをオンし、所定の時間を経過したのちに、タイヤの空気圧が正常であると判断される場合の、前記初期化係数の記憶値を更新する初期化動作の開始を禁止する。これにより、初期化動作の誤開始を防ぐことができる。
【００３３】
本実施の形態では、初期化係数の記憶値を更新する初期化動作の開始条件を設定し、専用のスイッチを用いることなく、初期化動作を開始できるため、タイヤ空気圧異常警報装置（ＤＷＳ）の製造コストを削減することができる。また、この装置を市場にでている車両に後づけする場合も、新たにスイッチを取り付ける必要がなく、簡単にタイヤ空気圧異常警報装置（ＤＷＳ）を取り付けることができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、所定のブレーキのオン−オフ動作により、タイヤ空気圧が正常であると判断される場合の、前記初期化係数の記憶値を更新する初期化動作を開始することもできる。より詳しくは、車両停止や減速に使用するブレーキを踏んだ状態をオンとし、ブレーキペダルから足を離した状態をオフとしてブレーキペダルのオン−オフのやり方で、ある条件を満たした場合に初期化動作を開始することを意味している。
【００３５】
具体的には、イグニッションキーをオンしたのち、所定の時間内にブレーキ操作を開始しなければならないなどの条件を付けることで、間違って初期化動作が開始されるのを防ぐことができる。たとえば図３に示されるように、イグニッションキーをオンしたのち、たとえば２秒以内にブレーキペダルの操作を開始したか否かを判断する(ステップＳ１)。そして、２秒以内にブレーキペダルの操作を開始しない場合はそのまま終了し、２秒以内にブレーキペダルの操作を開始した場合、そのペダル操作が０．５秒以内の間隔で、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦ操作を５回以上実施したか否かが判断される(ステップＳ２)。ここで、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦ操作が４回以内の場合には終了し、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦ操作を５回以上実施した場合には、初期化係数の記憶値を更新する初期化動作を開始する（ステップＳ３）。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、初期化係数の記憶値を更新する初期化動作の開始条件を、イグニッションキーまたはブレーキ操作により設定し、タイヤの減圧検出の正常な動作を維持することができる。また、専用のスイッチを用いることなく、初期化動作を開始できるため、タイヤ空気圧異常警報装置の製造コストを削減することができる。また、この装置を市場にでている車両に後づけする場合も、新たにスイッチを取り付ける必要がなく、簡単にタイヤ空気圧異常警報装置を取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ空気圧異常警報装置の一実施の形態を示す説明図である。
【図２】図１におけるタイヤ空気圧異常警報装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】初期化動作の開始の一例のフローチャートである。
【符号の説明】
１  回転情報検出手段（車輪速センサ）
２  制御ユニット
３  表示手段（表示器）
【図１】
0003643045.tif 000002
【図２】
0003643045.tif 000003
【図３】
0003643045.tif 000004