(57)【要約】【課題】簡単な構成で且つ確実に各タイヤのタイヤ位置を特定して空気圧を検出することのできるタイヤ空気圧監視装置を提供する。【解決手段】車両に搭載される各タイヤ毎にそれぞれタイヤの温度、タイヤに生じる加速度及びタイヤ内の空気圧を検出してこれらの各検出信号をタイヤ側から送信する。また、車体側で各検出信号を受信し、このうちタイヤの温度に基づいてこの検出信号を送信したタイヤが前輪であるか後輪であるかを判別し、タイヤに生じる加速度に基づいてこのタイヤが左輪であるか右輪であるかを判別して車輪位置を特定する。更に、タイヤ内の空気圧が所定の閾値よりも小さい場合には、車輪位置を指定して警報を出力する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤの空気圧を検出・監視するタイヤ空気圧監視装置において、
各タイヤ毎に設けられ、各タイヤの温度及び空気圧を検出・データ送信する送信手段と、
前記送信された各タイヤの温度に基づいてそれぞれのタイヤが前輪であるか後輪であるかを判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とするタイヤ空気圧監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置において、
前記送信手段は、更に前記各タイヤに生じる加速度を検出・データ送信し、
前記判断手段は、前記前輪・後輪の判断をされたタイヤについて更に前記送信された加速度データに基づいてそれぞれのタイヤが左輪であるか右輪であるかを判断することを特徴とするタイヤ空気圧監視装置。
【請求項３】
車両のタイヤの空気圧を検出・監視するタイヤ空気圧監視方法において、
各タイヤ毎にそれぞれタイヤの温度及び空気圧を検出・データ送信し、
前記送信された各タイヤの温度に基づいてそれぞれのタイヤが前輪であるか後輪であるかを判断することを特徴とするタイヤ空気圧監視方法。
【請求項４】
請求項３に記載のタイヤ空気圧監視方法において、
更に前記各タイヤに生じる加速度を検出・データ送信し、
前記前輪・後輪の判断をされたタイヤについて更に前記送信された加速度データに基づいてそれぞれのタイヤが左輪であるか右輪であるかを判断することを特徴とするタイヤ空気圧監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるタイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置及びタイヤ空気圧監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるタイヤは、長距離の走行あるいは時間の経過と共に空気圧が低下することがあり、空気圧が低下したタイヤで車両走行を継続すると、タイヤの消耗が著しくなる、或いは燃費が低下するという問題が生じる。
【０００３】
そこで、車両走行中にタイヤの空気圧をリアルタイムで検出し、検出した空気圧データを表示し、更に空気圧が低下した場合にはこれを車両の乗員に通知するタイヤ空気圧監視装置が考案され、実用に供されている。
【０００４】
従来におけるタイヤ空気圧監視装置は、車両に搭載される４つのタイヤ内部にそれぞれに空気圧センサ及び送信機を装着し、且つ車体側の各タイヤ近傍にそれぞれ受信機を設置し、空気圧センサで検出されたタイヤの空気圧データを送信機から送信し、この送信信号を受信機で受信する。これにより、車体側のコントローラでは各タイヤの空気圧をリアルタイムで認識することができ、空気圧が所定値よりも低下した際に警報信号を発することにより、空気圧低下を車両の乗員に通知することができる。
【０００５】
また、受信機側は、４つのタイヤに装着された送信機のうち、どの送信機から送信された送信信号であるかを識別する必要があり、従来より、各送信機にそれぞれＩＤを設定し、受信機側でこのＩＤを識別することにより、どの送信機より送信された空気圧データの信号であるかを認識している。
【０００６】
ここで、車両に搭載されるタイヤはローテーション作業により、取り付け位置が変更されるので、取り付け位置が変更される都度送信機のＩＤを受信機に登録する作業が必要となる。従来におけるタイヤ空気圧監視装置では、トリガー発生器を用いて各タイヤに装着された送信機からＩＤ信号を発信させ、このＩＤ信号を受信機で受信することにより、受信機に送信機のＩＤを登録させる操作を行っていた。
【０００７】
ところが、この方法では各タイヤ毎にＩＤの登録作業が必要となり、作業者の負担が大きくなり、更にトリガー発生器を必要とするので装置規模が大型化しコストアップにつながるという欠点がある。
【０００８】
そこで、このような問題を解決するために、特開平１１−２０４２８号公報（特許文献１）に開示されたタイヤ空気圧推定装置が知られている。図６は、特許文献１に開示されたタイヤ空気圧推定装置の構成を示す説明図であり、図示のように、車両１０５の各車輪１０３ａ〜１０３ｄに車輪速センサ１０４ａ〜１０４ｄを設け、このうちの車輪１０４ａを基準輪として設定し該基準輪１０４ａに加減速度センサ１０７及び空気圧センサ１０８を設ける。
【０００９】
そして、基準輪１０４ａの車輪速センサ１０３ａで検出される車輪速度と、加減速度センサ１０７で検出される加減速度データ、及び空気圧センサ１０８で検出される空気圧データに基づいて、間接的に他の車輪１０４ｂ〜１０４ｄの空気圧を求める。また、加速度センサ１０７で検出される加速度データに基づいてタイヤの回転方向を判別し、基準輪の左輪、右輪を判別し、車輪が突起を乗り越えるタイミングに基づいて基準輪の前輪、後輪を判別する。
【００１０】
また、他の従来例として特開２００３−１５４８２４号公報（特許文献２）に開示されたタイヤ空気圧モニター装置が知られている。図７は、特許文献２に開示されたタイヤ空気圧モニター装置の構成を示すブロック図である。図示のように、車両に搭載される各タイヤ２０３ａ〜２０３ｄ及びスペアタイヤ２０８には、それぞれタイヤ空気圧及びタイヤ内温度を検出する空気圧センサ２０４ａ〜２０４ｄ，２０７が設けられ、且つ各タイヤ２０３ａ〜２０３ｄ近傍の車体側には車輪速センサ２０５ａ〜２０５ｄが設けられている。
【００１１】
また、各車輪速センサ２０５ａ〜２０５ｄで検出された車輪速データはＡＢＳコントローラ２０６に送信され、且つ各空気圧センサ２０４ａ〜２０４ｄ，２０７で検出された空気圧データ及び温度データは、各タイヤを識別するためのＩＤと共にタイヤ空気圧警報コントローラ２０１に送信される。
【００１２】
そして、タイヤ内温度が基準となる温度よりも低いタイヤがスペアタイヤであるものと判断し、装着タイヤと非装着タイヤとを区別することができる。また、空気圧以上が検知された際にはワーニングランプ２０２を点灯させて、これを乗員に通知する。
【特許文献１】特開平１１−２０４２８号公報
【特許文献２】特開２００３−１５４８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術は、空気圧データを送信した送信機のタイヤ位置を特定するために間接式タイヤ空気圧センサが必要となり、装置構成が大規模化する。また、特許文献２に開示された従来技術では、装着タイヤとスペアタイヤとの識別はできるものの、タイヤ位置を特定することができないという問題がある。
【００１４】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で且つ確実に各タイヤのタイヤ位置を特定して空気圧を検出することのできるタイヤ空気圧監視装置及びタイヤ空気圧監視方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、車両のタイヤの空気圧を検出・監視するタイヤ空気圧監視装置において、各タイヤ毎に設けられ、各タイヤの温度及び空気圧を検出・データ送信する送信手段と、前記送信された各タイヤの温度に基づいてそれぞれのタイヤが前輪であるか後輪であるかを判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置において、前記送信手段は、更に前記各タイヤに生じる加速度を検出・データ送信し、前記判断手段は、前記前輪・後輪の判断をされたタイヤについて更に前記送信された加速度データに基づいてそれぞれのタイヤが左輪であるか右輪であるかを判断することを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、車両のタイヤの空気圧を検出・監視するタイヤ空気圧監視方法において、各タイヤ毎にそれぞれタイヤの温度及び空気圧を検出・データ送信し、前記送信された各タイヤの温度に基づいてそれぞれのタイヤが前輪であるか後輪であるかを判断することを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のタイヤ空気圧監視方法において、更に前記各タイヤに生じる加速度を検出・データ送信し、前記前輪・後輪の判断をされたタイヤについて更に前記送信された加速度データに基づいてそれぞれのタイヤが左輪であるか右輪であるかを判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１，３の発明では、車両のタイヤ温度及びタイヤの空気圧を検出し、タイヤ温度に基づいてこのタイヤが前輪であるか或いは後輪であるかを特定するので、容易且つ確実な前輪、後輪判断が可能となる。その結果、タイヤ空気圧に異常が発生した場合には、前輪、後輪を特定して空気圧異常の警報を出力することができるので、車両の乗員は空気圧の低下を即時に認識することができ、且つ、空気圧異常が発生したタイヤが前輪であるか或いは後輪であるかを知ることができる。
【００２０】
請求項２，４の発明では、車両のタイヤ温度、タイヤに生じる加速度及びタイヤの空気圧を検出し、タイヤ温度に基づいてこのタイヤが前輪であるか或いは後輪であるかを特定し、タイヤに生じる加速度の向きに基づいてこのタイヤが右輪であるか或いは左輪であるかを特定するので、容易且つ確実な車輪位置の特定が可能となる。その結果、タイヤ空気圧に異常が発生した場合には、前後、左右の車輪位置を特定して空気圧異常の警報を出力することができるので、車両の乗員は空気圧の低下を即時に認識することができ、且つ、空気圧異常が発生したタイヤが前後、左右の車輪のうちのいずれであるかを知ることができる。これにより、従来より行われていたＩＤ登録作業などの手間が不要となり、ユーザの負担を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、このタイヤ空気圧監視装置１は、車両に搭載される４つのタイヤ（車輪）２ａ〜２ｄ内部にそれぞれ設けられる送信機（送信手段）３ａ〜３ｄと、各タイヤ２ａ〜２ｄ近傍の車体４側にそれぞれ設けられたアンテナ５ａ〜５ｄと、各アンテナ５ａ〜５ｄと接続されたタイヤ空気圧警報ＥＣＵ６と、各種の入力操作を行う入力操作部７と、表示機能を備えた表示器８とを備えている。更に、タイヤ空気圧警報ＥＣＵ６は、車体４に搭載されたシフトレバー９（或いはトランスミッション）と接続されており、現在のシフトポジションのデータが入力されるようになっている。
【００２２】
なお、図１において、矢印Ｙ１の方向が車両の進行方向であり、従ってタイヤ２ａが右前のタイヤであり、タイヤ２ｂが左前のタイヤであり、タイヤ２ｃが右後のタイヤであり、タイヤ２ｄが左後のタイヤである。また、各送信機３ａ〜３ｄ、各アンテナ５ａ〜５ｄも同様の配置となる。
【００２３】
図２は、送信機３ａ〜３ｄの詳細な構成を示すブロック図であり、タイヤ内の圧力を検出する圧力センサ１１と、タイヤ内の温度を検出する温度センサ１２と、タイヤ内に生じる加速度を検出する加速度センサ１３と、制御部１４と、送信部１５と、電池１６、及び送信用のアンテナ１７とを備えている。
【００２４】
図３は、タイヤ空気圧警報ＥＣＵ６の詳細な機能を示す機能ブロック図であり、同図に示すように、このタイヤ空気圧警報ＥＣＵ６は、各送信機３ａ〜３ｄより送信される送信信号中に含まれる加速度データ及びタイヤ内温度データに基づいて、この送信機の位置（前後左右位置）を特定する車輪特定部（判断手段）６１と、空気圧データに基づいて空気圧を検出する空気圧検出部６２と、検出された空気圧が所定の閾値よりも低い場合に空気圧警報信号を出力する警報出力部６３とを備えている。
【００２５】
車輪特定部６１は、タイヤ温度を検出する温度検出部６１ａと、タイヤの加速度を検出する加速度検出部６１ｂとを備えている。
【００２６】
次に、上記のように構成された本実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置１の動作について説明する。図５は、車輪特定部６１にて、送信機３ａ〜３ｄが取り付けられるタイヤ位置を特定する際の処理手順を示すフローチャートである。
【００２７】
まず、タイヤ空気圧警報ＥＣＵ６の車輪特定部６１は、シフトレバー９より出力されるシフトポジション信号に基づき、車両が前進走行中であるか或いは後退走行中であるかを判別する（ステップＳＴ１）。その結果、前進走行中であると判別された場合には（ステップＳＴ１でＹＥＳ）、任意の送信機より出力される送信信号中の加速度データを取得し、この加速度データが正の値であるか或いは負の値であるかを判別する（ステップＳＴ３）。また、ステップＳＴ１の処理で後退走行中であると判別された場合には（ステップＳＴ１でＮＯ）、加速度データの符号を反転した上で、正の値であるか或いは負の値であるかを判別する。
【００２８】
そして、正の値であると判別された場合には（ステップＳＴ３でＹＥＳ）、この送信機が装着されているタイヤは右側であると判断する。つまり、各送信機３ａ〜３ｄに設けた加速度センサ１３は、加速度が発生する回転方向を識別することができるので、右側のタイヤに取り付けた場合と左側のタイヤに取り付けた場合とで加速度の発生する方向が異なり、これに基づいて左右輪の特定が可能となる。
【００２９】
更に、車輪特定部６１は、この送信機より出力されアンテナで受信して得られる送信信号中のタイヤ内温度データを取得し、他の３つの送信機より取得されるタイヤ内温度データと比較して高温グループであるか否かを判別する（ステップＳＴ４）。この処理は、後述するように、４つの送信機より送信されたタイヤ内温度データを比較して、上位２つを高温グループ、他の２つを低温グループに区分し、この区分に基づいて高温、低温を判断する。
【００３０】
その結果、高温グループであると判別された場合には（ステップＳＴ４でＹＥＳ）、この送信機が装着されているタイヤは前輪であると判断し、上記ステップＳＴ３の結果と併せてこの送信機が装着されているタイヤは右前輪であると認識する（ステップＳＴ６）。
【００３１】
また、タイヤ内温度データが高温グループでないと判別された場合には（ステップＳＴ４でＮＯ）、この送信機が装着されているタイヤは右後輪であると認識する（ステップＳＴ７）
他方、ステップＳＴ３の処理で加速度データが負であると判断された場合には（ステップＳＴ３でＮＯ）、この送信機が装着されているタイヤは左側であると判断する。
【００３２】
更に、この送信機より出力された送信信号中のタイヤ内温度データを取得し、他の３つの送信機より取得されるタイヤ内温度データと比較して高温グループであるか否かを判別する（ステップＳＴ５）。その結果、高温グループであると判別された場合には（ステップＳＴ５でＹＥＳ）、この送信機が装着されているタイヤは前輪であると判断し、上記のステップＳＴ３の結果と併せてこの送信機が装着されているタイヤは左前輪であると認識する（ステップＳＴ８）。
【００３３】
また、タイヤ内温度データが高温グループでないと判別された場合には（ステップＳＴ５でＮＯ）、この送信機が装着されているタイヤは左後輪であると認識する（ステップＳＴ９）。こうして、各タイヤ２ａ〜２ｄに装着された送信機３ａ〜３ｄの前後、左右の位置を特定することができる。
【００３４】
次に、各タイヤの前後の位置とタイヤ内温度との関係について、図４に示す特性図を参照して説明する。同図に示す特性曲線は、車両が走行を開始する時点を基準として、時間経過とタイヤ内温度との関係を示しており、曲線Ｓ１は右前、Ｓ２は左前、Ｓ３は右後、Ｓ４は左後のタイヤ内温度を示している。同図から理解されるように、車両停止状態のときには各タイヤの温度は５℃前後で略同一であるが、その後運転が開始されて時間が経過すると、右前Ｓ１、左前Ｓ２の２つのタイヤ内温度が、他の右後Ｓ３、左後Ｓ４の２つのタイヤよりも温度が高くなるように変化している。即ち、右前、左前の２つのタイヤが高温グループ、右後、左後の２つのタイヤが低温グループとなる。
【００３５】
これは、前輪が車両のエンジン装着位置に近く、後輪がエンジン装着位置から遠いことに起因することが判っている。よって、エンジンを始動させ運転を開始すると、高温グループ、低温グループの関係が常に生じることになり、これに基づいて前輪、後輪の判別が可能となる。
【００３６】
その後、タイヤ空気圧警報ＥＣＵ６の空気圧検出部６２は、各送信機３ａ〜３ｄより送信される送信信号中に含まれる空気圧データを検出し、また各空気圧データと、前述の処理で特定されたタイヤ位置を対応させる。そして、警報出力部６３は、タイヤ空気圧を予め設定した基準空気圧と比較し、タイヤ空気圧が基準空気圧以下となった場合には、このタイヤに空気圧異常が発生したものと判断し、表示器８にタイヤ位置を特定した空気圧警報を出力する。
【００３７】
その結果、車両の乗員はタイヤの空気圧異常、及びそのタイヤ位置を知ることができるので、メンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００３８】
また、従来のように各送信機３ａ〜３ｄのＩＤ登録作業を行う必要がないので、ユーザによる負担を軽減することができる。
【００３９】
更に、各送信機３ａ〜３ｄより送信された送信信号のみを用いて、空気圧異常の検知、及びタイヤ位置の特定が可能となるので装置規模を小型化することができ、且つコストダウンを図ることができる。
【００４０】
以上、本発明のタイヤ空気圧監視装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【００４１】
例えば、上述した実施形態では、温度センサ１２にて検出されるタイヤ内温度に基づいて前輪、後輪を区別し、加速度センサ１１にて検出される加速度の向きに基づいて左輪、右輪を区別してタイヤ位置を特定する例について説明したが、４輪すべてを特定する必要がなく、タイヤの前後位置のみを特定する用途として用いる場合には、送信機３ａ〜３ｄは加速度センサ１３を搭載する必要がない。
【００４２】
また、上述した実施形態では、空気圧が所定値よりも低いことが検出された際に警報を出力する警報出力部６３を備える構成としたが、検出された空気圧を表示器８に表示するのみの空気圧の監視用途として用いることも可能である。この場合には、警報出力部６３を搭載する必要がない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
簡単な装置構成で、タイヤの取り付け位置を特定して空気圧を監視し、且つ異常が発生した際には警報を出力する上で極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】送信機の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】タイヤ空気圧ＥＣＵの詳細構成を示す機能ブロック図である。
【図４】走行時間と各タイヤのタイヤ内温度との関係を示す特性図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の、送信機車輪位置を特定する処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】特許文献１に示されるタイヤ空気圧推定装置の構成を示す説明図である。
【図７】特許文献２に示されるタイヤ空気圧モニター装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  タイヤ空気圧監視装置
２ａ〜２ｄ  タイヤ
３ａ〜３ｄ  送信機（送信手段）
４  車体
５ａ〜５ｄ  アンテナ
６  タイヤ空気圧警報ＥＣＵ
７  入力操作部
８  表示器
９  シフトレバー
１１  圧力センサ
１２  温度センサ
１３  加速度センサ
１４  制御部
１５  送信部
１６  電池
１７  アンテナ
６１  車輪特定部（判断手段）
６１ａ  温度検出部
６１ｂ  加速度検出部
６２  空気圧検出部
６３  警報出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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