(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ状態監視装置であって、
タイヤ動作状態を感知して前記感知したタイヤ動作状態を含むタイヤ状態信号を送信するように構成されるタイヤベースのセンサユニットと、
前記タイヤ状態信号を受信して前記タイヤ動作状態を監視するように構成される車両ベースの制御装置と
を備え、
前記センサユニットおよび前記制御装置のうちの少なくとも１つが、
前記感知した動作状態に基づいて前記タイヤ中の空気のモル数の所定の増加又は減少が起こったことを決定することに反応して、タイヤ圧力調整を実施するタイミングであることを決定する
ように構成されており、
所定の車両状態が存在しない限り、タイヤ圧力調整を実施するタイミングであることの決定が阻止され、前記車両状態が、前記車両が停止していること、車両のイグニションがオンであること、自動変速装置の場合に車両の変速装置がパーキングであること、および、手動式変速装置の場合に車両のパーキングブレーキがかかっていること、を含む、
タイヤ状態監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記送信されるタイヤ状態信号内の前記タイヤ動作状態が、前記タイヤ中の空気の感知される圧力および温度を含む、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、前記センサユニットおよび前記制御装置のうちの少なくとも１つが、タイヤ圧力調整を実施するタイミングであることを決定した場合に、前記制御装置が、タイヤ充填補助モードに入るように構成されている、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、前記制御装置が、前記タイヤ充填補助モードにある場合に、以下の状態：前記制御装置が前記タイヤ充填補助モードにある状態、タイヤ圧力が所定の圧力未満である状態、タイヤ圧力が前記所定の圧力と等しい状態、および、タイヤ圧力が前記所定の圧力を超える状態、のうちの少なくとも１つの状態を示す視覚アラートおよび可聴アラートのうちの少なくとも１つを提供するように構成される、装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置において、前記所定の圧力が車両の製造業者によって決定される車両プラカードの圧力である、装置。
【請求項６】
請求項４に記載の装置において、前記アラートが、車両ホーンチャープ、車両ライトフラッシュ、車両計器パネル指示、および、車両センターコンソール指示、のうちの少なくとも１つを含む、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置において、前記センサユニットが、前記タイヤ内の圧力を測定し、所定の時間内での測定した圧力の所定の変化を決定することに反応してタイヤ充填要求モードに入るように、構成される、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、前記センサユニットが、前記タイヤ内の圧力を測定し、圧力値を最後に送信して以降の測定した圧力の所定の変化を決定することに反応してタイヤ充填要求モードに入るように、構成される、装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置において、圧力の前記所定の変化が＋／−５．５２ｋＰａ（０．８ｐｓｉ）〜８．２７ｋＰａ（１．２ｐｓｉ）であり、前記所定の時間が１〜３秒である、装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の装置において、前記センサユニットが前記タイヤ状態信号内にタイヤ充填要求を含むように構成され、前記制御装置が、前記タイヤ充填要求指示を含むタイヤ状態メッセージを受信することに反応して空気のモル数の所定の増加又は減少が起きたかどうかを決定するように構成される、装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の装置において、前記センサユニットが、前記圧力調整を実施するタイミングであるかどうかを決定するように構成される、装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置において、前記タイヤ中の空気のモル数の所定の増加又は減少が起きたことの決定が、
【数１】
0006545265.tif 000006
に関数的に関連し、ここでは、Ｐｓｔｏｒｅｄが以前に記憶したタイヤ空気圧力であり、Ｔｓｔｏｒｅｄが以前に記憶したタイヤ空気温度であり、Ｐｍｅａｓが前記タイヤ中の空気の感知した圧力であり、Ｔｍｅａｓが前記タイヤ中の空気の感知した温度である、装置。
【請求項１３】
タイヤベースのセンサユニットおよび車両ベースの制御装置を有するタイヤ状態監視システムを用いて車両タイヤ状態を監視するための方法であって、前記方法が、
前記センサユニットを介してタイヤ動作状態を感知するステップと、
前記感知したタイヤ動作状態を含む信号を、前記センサユニットを介して送信するステップと、
前記制御装置を介して前記信号を受信するステップと、
前記感知した動作状態に基づいて前記タイヤ中の空気のモル数の所定の増加又は減少が起こったことを決定することに反応して、タイヤ圧力調整を実施するタイミングであることを決定するステップと
を含み、
タイヤ圧力調整を実施するタイミングであることを決定するステップが、所定の車両状態の存在を決定することを前提とし、前記車両状態が、前記車両が停止していること、車両のイグニションがオンであること、自動変速装置の場合に車両の変速装置がパーキングであること、および、手動式変速装置の場合に車両のパーキングブレーキがかかっていること、を含む、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、前記送信される信号内の前記タイヤ状態が、前記タイヤ中の空気の感知した圧力および温度を含む、方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法において、前記センサユニットおよび前記制御装置のうちの少なくとも１つが、タイヤ圧力調整を実施するタイミングであることの決定した場合に、前記制御装置がタイヤ充填補助モードに入るステップをさらに含む、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記タイヤ充填補助モードにある場合に前記制御装置を介して視覚アラートおよび可聴アラートのうちの少なくとも１つを提供するステップであって、以下の状態：前記制御装置が前記タイヤ充填補助モードにあること、タイヤ圧力が所定の圧力未満であること、タイヤ圧力が前記所定の圧力に等しいこと、および、タイヤ圧力が前記所定の圧力を超えること、のうちの少なくとも１つを示す、ステップをさらに含む、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、前記所定の圧力が、車両の製造業者によって決定される車両プラカードの圧力である、方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法において、視覚アラートおよび可聴アラートのうちの前記少なくとも１つが、車両ホーンチャープ、車両ライトフラッシュ、車両計器パネル指示、および、車両センターコンソール指示、のうちの少なくとも１つを含む、方法。
【請求項１９】
請求項１３に記載の方法において、前記センサユニットを介して前記タイヤ内の圧力を測定するステップをさらに含み、前記センサセンサユニットが、値を最後に送信して以降の測定した圧力の所定の変化を決定することに反応してタイヤ充填要求モードに入るように構成される、方法。
【請求項２０】
請求項１３に記載の方法において、前記センサユニットを介して前記タイヤ内の圧力を測定することをさらに含み、前記センサユニットが、所定の時間内での測定した圧力の所定の変化を決定することに反応してタイヤ充填要求モードに入るように構成される、方法。
【請求項２１】
請求項１３に記載の方法において、圧力の前記所定の変化が＋／−５．５２ｋＰａ（０．８ｐｓｉ）〜１３．７９ｋＰａ（２．０ｐｓｉ）であり、前記所定の時間が１〜３秒である、方法。
【請求項２２】
請求項１３に記載の方法において、前記センサユニットが前記タイヤ状態信号内にタイヤ充填要求を含むように構成され、前記方法が、前記タイヤ充填要求を含むタイヤ状態メッセージを受信することに反応して空気のモル数の所定の増加又は減少が起きたかどうかを前記制御装置を介して決定するステップをさらに含む、方法。
【請求項２３】
請求項１４に記載の方法において、モル数の所定の増加又は減少を決定するステップが、決定を行うステップであって、ここではモル数が
【数２】
0006545265.tif 000007
に関数的に関連し、ここでは、Ｐｓｔｏｒｅｄが以前に記憶したタイヤ空気圧力であり、Ｔｓｔｏｒｅｄが以前に記憶したタイヤ空気温度であり、Ｐｍｅａｓが前記タイヤ中の空気の感知した圧力であり、Ｔｍｅａｓが前記タイヤ中の空気の感知した温度である、ステップを含む、方法。
【請求項２４】
請求項１４に記載の方法において、前記圧力調整を実施するタイミングであることを決定するステップが、前記センサユニットによって実施される、方法。
【請求項２５】
請求項１４に記載の方法において、前記圧力調整を実施するタイミングであることを決定するステップが、前記制御装置によって実施される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本出願は、２０１４年１２月６日の出願日の「ＴＩＲＥ  ＦＩＬＬ  ＡＳＳＩＳＴ  ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ」と題されるＪｕｚｓｗｉｋの米国仮特許出願第６２／０９２３２３号の利益を主張するものであり、その主題の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002]本発明は、車両のタイヤを膨張／収縮させるのに運転手を補助する、タイヤ充填補助の方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]タイヤ状態監視システムが知られている。タイヤ状態監視システムは、車両のタイヤを適切な膨張圧力で維持するのに車両の操作者を補助することにより、車両の安全性を向上させ、タイヤの摩耗を軽減するのを補助し、ＣＯ２排出を削減するのを補助する。その理由は、適切に膨張したタイヤの場合に車両がより効率的に走るからである。既知のタイヤ状態監視システムは、温度および圧力などのタイヤの状態を測定するための、タイヤの内側に設置される（例えば、タイヤリムに取り付けられる）タイヤベースのセンサを有することができる。タイヤベースのセンサに動作可能に結合されるタイヤベースの送信機が、車両ベースの受信機ユニットに無線信号を送信する。送信される信号が、タイヤ識別コードとして機能することができる固有のセンサ識別コードと併せて、温度情報および圧力情報の両方を含むことができる。車両ベースの受信機ユニットが、タイヤ状態信号、受信したタイヤ識別コードを監視し、感知したタイヤ状態が所定の範囲内にない場合に車両の操作者に対して警告を出すように車両運転室内のディスプレイデバイスを制御する。車両ベースの受信機ユニットがさらに、固有のタイヤ識別コードを使用してタイヤロケーションを受信したタイヤ状態信号に結び付けることにより、どのタイヤロケーションが許容範囲外のタイヤ状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｌｉｍｉｔ  ｔｉｒｅ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）（例えば、過圧状態または不足圧力状態）を有するのかを示すことができる。
【０００４】
[0004]特定のクラスの車両に適用可能であるタイヤ監視システムのための（例えば、ｔｈｅ  Ｕｎｉｔｅｄ  Ｎａｔｉｏｎｓ  Ｅｃｏｎｏｍｉｃ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｅｕｒｏｐｅ（ＵＮＥＣＥ）のＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎの、具体的にはｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ  ＥＣ  Ｒ６４．０２）特定の規制が提案されている。これらの規制は、車両のタイヤのいずれか１つのタイヤにおける所定のパーセンテージの圧力損失（例えば、２０％の圧力損失）時にタイヤ圧力監視システムが車両の操作者に対して警告を提供しなければならないことを求めている。タイヤ圧力は温度に左右されることから、パーセンテージの圧力損失を検出することが困難である場合がある。世界の特定の地理的エリアでは、単純に周囲温度の変化を理由としてタイヤ圧力が大きいパーセンテージで変化する可能性があり、これは具体的には使用中のタイヤ温度の上昇と共に起こる場合などである。タイヤ圧力に影響を与える４つの主要なファクタは、タイヤ温度、周囲温度、環境大気圧および車両負荷状態である。タイヤ温度は使用時に変化するものであり、周囲温度は経時的におよび場所に応じて変化するものであり、環境大気圧は高度および天候に従って変化するものであり、車両負荷は使用状態によって変化するものである。通常の車両運転時に低温のタイヤの圧力値を確立することは困難であり、これは具体的には、車両の操作者が高温のタイヤを推奨圧力値まで膨張させる場合などである。
【０００５】
[0005]いくつかの提案されているシステムは、車両の静止時のタイヤ圧力の変化に反応してタイヤ充填補助オペレーションを自動で開始する。例えば高温のディスクロータまたは稼働中の車両のエンジンによりタイヤが加熱されることを理由として、圧力の変化時（例えば、圧力増加時）に問題が起こる。このような場合、温度変動を原因として圧力測定が潜在的に誤ったものとなる可能性がある。このようなタイヤ充填補助システムは車両の操作者のための可聴および／または視覚フィードバックを使用する可能性があることから、タイヤ補助システムが不適切に開始されることで操作者を混乱させる可能性がある。
【０００６】
[0006]これに対応して、いくつかのタイヤ状態監視システムが、タイヤ中の空気のモル数または質量を監視することにより圧力増加または圧力減少を検出するために、理想気体の法則を採用する。理想気体の法則はＰＶ＝ｎＲＴであり、ここでは、Ｐが圧力、Ｖが体積、ｎがモル数、Ｒが問題となる気体の理想気体定数であり、Ｔが温度である。タイヤの体積が一定であると仮定すると、ＶおよびＲが定数として無視され得、方程式が簡略化されてｎ＝Ｐ／Ｔとなる。したがって、この単純化された方程式を使用して、タイヤ中の空気のモル数（ｎ）が、ＴＣＭセンサから受信される測定される圧力（Ｐ）および温度（Ｔ）の情報に関数的に関係するものとして監視され得る。このようなシステムの例が、２００３年９月２日発行の「ＴＩＲＥ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＧＡＵＧＥ  ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ  ＭＯＤＥ  ＦＯＲ  ＩＮＤＩＣＡＴＩＮＧ  ＷＨＥＮ  ＡＩＲ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＷＩＴＨＩＮ  Ａ  ＴＩＲＥ  ＩＳ  ＷＩＴＨＩＮ  Ａ  ＰＲＥＤＥＴＥＲＭＩＮＥＤ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＲＡＮＧＥ」と題されるＪｕｚｓｗｉｋの米国特許第６，６１２，１６５号および２０１４年８月２６日発行の「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ  ＴＩＲＥ  ＣＯＮＤＩＴＩＯＮ  ＵＳＩＮＧ  ＩＤＥＡＬ  ＧＡＳ  ＬＡＷ」と題されるＪｕｚｓｗｉｋの米国特許第８，８１８，６１９号に開示される。これらの両方の特許の開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，６１２，１６５号明細書
【特許文献２】米国特許第８，８１８，６１９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[0007]本発明の一態様によると、タイヤ状態監視システムのタイヤ充填補助モードが、特定の車両状態の下でのタイヤ中の空気のモル数の所定の変化に反応して、開始される。
[0008]本発明の別の態様によると、タイヤ圧力およびタイヤ温度が、タイヤ状態監視システム（ＴＣＭＳ：ｔｉｒｅ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）の一部を形成するタイヤ状態センサから既知となる。単純化された形態の理想気体の法則に依存して、タイヤ中の（圧力変化とは対照的な）空気のモル数の変化が、最新の圧力および温度と記憶された圧力および温度との間の差に関数的に関連するものとして決定され得る。モル数の変化に反応して、タイヤ充填補助モードが開始され得る。
【０００９】
[0009]一態様によると、タイヤ状態監視装置が、タイヤ動作状態を感知して、感知したタイヤ動作状態を含むタイヤ状態信号を送信するように構成されるタイヤベースのセンサを有する。この装置が、タイヤ状態信号を受信してタイヤ運転状態を監視するように構成される車両ベースの制御装置をさらに有する。センサおよび制御装置のうちの少なくとも１つが、感知した運転状態に基づいてタイヤ中の空気のモル数の所定の変化が起こったことを決定することに反応して、タイヤ圧力調整状態が存在することを決定するように構成される。
【００１０】
[0010]別の態様によると、単独でまたは上記の態様のうちの任意の態様との組合せで、送信されるタイヤ状態信号内のタイヤ動作状態がタイヤ中の空気の感知される圧力および温度を含むことができる。
【００１１】
[0011]別の態様によると、単独でまたは上記の態様のうちの任意の態様との組合せで、制御装置が、タイヤ圧力調整状態が存在することを決定することに反応してタイヤ充填補助モードに入るように構成され得る。
【００１２】
[0012]別の態様によると、単独でまたは上記の態様のうちの任意の態様との組合せで、制御装置が、タイヤ充填補助モードにある場合に、以下の状態のうちの少なくとも１つの状態を示す視覚アラートおよび可聴アラートのうちの少なくとも１つを提供するように構成され得る：制御装置がタイヤ充填補助モードにある状態、タイヤ圧力が所定の圧力未満である状態、タイヤ圧力が所定の圧力に等しい状態、および、タイヤ圧力が所定の圧力を超える状態。
【００１３】
[0013]別の態様によると、単独でまたは上記の態様のうちの任意の態様との組合せで、所定の圧力が車両の製造業者によって決定される車両プラカードの圧力であってよい。
[0014]別の態様によると、単独でまたは上記の態様のうちの任意の態様との組合せで、アラートが、車両のホーンチャープ（ｈｏｒｎ  ｃｈｉｒｐ）、車両ライトフラッシュ、車両計器パネル指示、および、車両センターコンソール指示、のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００１４】
[0015]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、センサが、タイヤ内の圧力を測定し、所定の時間内での測定した圧力の所定の変化を決定することに反応してタイヤ充填要求モードに入るように、構成され得る。
【００１５】
[0016]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、センサが、タイヤ内の圧力を測定し、圧力値を最後に送信して以降の測定した圧力の所定の変化を決定することに反応してタイヤ充填要求モードに入るように、構成され得る。
【００１６】
[0017]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、圧力の所定の変化が＋／−５．５２ｋＰａ（０．８ｐｓｉ）〜８．２７ｋＰａ（１．２ｐｓｉ）であってよく、所定の時間が１〜３秒であってよい。
【００１７】
[0018]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、センサがタイヤ状態信号内にタイヤ充填要求を含むように構成され得、制御装置が、タイヤ充填要求指示を含むタイヤ状態メッセージを受信することに反応して空気のモル数の変化が起きたかどうかを決定するように、構成され得る。
【００１８】
[0019]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、センサが、圧力調整状態が存在するかどうかを決定するように構成され得る。
[0020]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、所定の車両状態が存在しない限り、タイヤ圧力調整状態の存在の決定が阻止され得る。車両状態が、車両が停止していること、車両のイグニションがオンであること、自動変速装置の場合に車両の変速装置がパーキングであること、および、手動式変速装置の場合に車両のパーキングブレーキがかかっていること、を含むことができる。
【００１９】
[0021]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、タイヤ中の空気のモル数の所定の変化が起きたことの決定が
【００２０】
【数１】
0006545265.tif 000002
【００２１】
に関数的に関連してよく、ここでは、Ｐｓｔｏｒｅｄが以前に記憶したタイヤ空気圧力であり、Ｔｓｔｏｒｅｄが以前に記憶したタイヤ空気温度であり、Ｐｍｅａｓがタイヤ中の空気の感知した圧力であり、Ｔｍｅａｓがタイヤ中の空気の感知した温度である。
【００２２】
[0022]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、タイヤベースのセンサおよび車両ベースの制御装置を有するタイヤ状態監視システムを用いて車両タイヤ状態を監視するための方法が、センサを介してタイヤ運転状態を感知することを含むことができる。この方法が、感知したタイヤ運転状態を含む信号を、センサを介して送信することと、制御装置を介して信号を受信することとをさらに含むことができる。この方法が、感知した運転状態に基づいてタイヤ中の空気のモル数の所定の変化が起こったことを決定することに反応して、タイヤ圧力調整状態が存在することを決定することをさらに含むことができる。
【００２３】
[0023]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、送信される信号内のタイヤ状態がタイヤ中の空気の感知した圧力および温度を含むことができる。
【００２４】
[0024]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、この方法が、タイヤ圧力調整状態の存在の決定に反応して制御装置がタイヤ充填補助モードに入るステップをさらに含むことができる。
【００２５】
[0025]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、この方法が、タイヤ充填補助モードにある場合に制御装置を介して視覚アラートおよび可聴アラートのうちの少なくとも１つを提供することをさらに含むことができる。視覚アラートおよび可聴アラートのうちの少なくとも１つが、制御装置がタイヤ充填補助モードにあること、タイヤ圧力が所定の圧力未満であること、タイヤ圧力が所定の圧力に等しいこと、または、タイヤ圧力が所定の圧力を超えること、を示すことができる。
【００２６】
[0026]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、所定の圧力が車両の製造業者によって決定される車両プラカードの圧力であってよい。
[0027]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、視覚アラートおよび可聴アラートのうちの少なくとも１つが、車両ホーンチャープ、車両ライトフラッシュ、車両計器パネル指示、および、車両センターコンソール指示、のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００２７】
[0028]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、この方法が、センサを介してタイヤ内の圧力を測定することをさらに含むことができる。センサが、値を最後に送信して以降の測定した圧力の所定の変化を決定することに反応してタイヤ充填要求モードに入るように、構成され得る。
【００２８】
[0029]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の貸与との組合せで、この方法が、センサを介してタイヤ内の圧力を測定することをさらに含むことができる。センサが、所定の時間内での測定した圧力の所定の変化を決定することに反応してタイヤ充填要求モードに入るように、構成され得る。
【００２９】
[0030]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、圧力の所定の変化が＋／−５．５２ｋＰａ（０．８ｐｓｉ）〜１３．７９ｋＰａ（２．０ｐｓｉ）であってよく、所定の時間が１〜３秒であってよい。
【００３０】
[0031]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、センサがタイヤ状態信号内にタイヤ充填要求を含むように構成され得る。この方法が、タイヤ充填要求を含むタイヤ状態メッセージを受信することに反応して空気のモル数の変化が起きたかどうかを、制御装置を介して決定することを含むことができる。
【００３１】
[0032]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、タイヤ圧力調整状態の存在を決定することが、所定の車両状態の存在を決定することに基づいてよい。車両状態が、車両が停止していること、車両のイグニションがオンであること、自動変速装置の場合に車両の変速装置がパーキングであること、および、手動式変速装置の場合に車両のパーキングブレーキがかかっていること、を含むことができる。
【００３２】
[0033]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、モル数の変化の決定が決定を行うことを含むことができ、ここでは、モル数が
【００３３】
【数２】
0006545265.tif 000003
【００３４】
に関数的に関連してよく、ここでは、Ｐｓｔｏｒｅｄが以前に記憶したタイヤ空気圧力であり、Ｔｓｔｏｒｅｄが以前に記憶したタイヤ空気温度であり、Ｐｍｅａｓがタイヤ中の空気の感知した圧力であり、Ｔｍｅａｓがタイヤ中の空気の感知した温度である。
【００３５】
[0034]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、圧力調整状態が存在するかどうかを決定することが、センサによって実施され得る。
[0035]別の態様によると、単独でまたは上記態様のうちの任意の態様との組合せで、圧力調整状態が存在するかどうかを決定することが、制御装置によって実施され得る。
【００３６】
[0036]本発明の関連する技術分野の当業者には、添付図面を参照する以下の説明を読むことにより本発明の上記のおよび他の特徴および利点が明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】[0037]本発明の例示の一実施形態によるタイヤ状態監視システムを有する車両を示す概略図である。
【図２】[0038]本発明の例示の一実施形態による、図１のタイヤ状態監視システムの一部分を示す概略図である。
【図３】[0039]本発明の例示の実施形態による、図１のタイヤ状態監視システムによって実施され得る制御プロセスを示すフローチャートである。
【図４】[0040]本発明の例示の実施形態による、図１のタイヤ状態監視システムによって実施され得る制御プロセスを示す別のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
[0041]図１が、本発明の例示の一実施形態による、タイヤ状態監視（ＴＣＭ：ｔｉｒｅ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）システム１０を有する車両１２を示す。ＴＣＭシステム１０はタイヤ圧力監視（ＴＰＭ：ｔｉｒｅ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）システムと称されもよい。ＴＣＭ／ＴＰＭという表記が交換可能であるということならびにシステムまたはその構成要素のためのいずれの表記の使用もそれらのそれぞれの機能または能力において追加または省略を行うものでないということを理解した上で、本説明ではシステム１０およびその構成要素のＴＣＭという表記が一貫して維持される。
【００３９】
[0042]ＴＣＭシステム１０が、圧力および温度を含めたタイヤ運転状態を測定および監視するように、ならびに、車両のタイヤに関連する特定の状態が存在する場合に車両の操作者に指示を提供するように、設計される。例えば、ＴＣＭシステム１０が、膨張圧力が所定の値未満まで低下する場合にタイヤ低圧力アラートを提供することができるかまたは膨張圧力が所定の値を超える場合にタイヤ高圧力アラートを提供することができる。本発明の一態様によると、ＴＣＭシステム１０がさらに、後でさらに詳細に説明するように、タイヤを膨張または収縮させるときに車両の操作者を補助することができる。
【００４０】
[0043]図１を参照すると、車両１２が、車両の右前（ＦＲ：ｆｒｏｎｔ  ｒｉｇｈｔ）角部と、車両の左前（ＦＬ：ｆｒｏｎｔ  ｌｅｆｔ）角部と、車両の右後ろ（ｒｅａｒ  ｒｉｇｈｔ）角部と、車両の左後ろ（ＲＬ：ｒｅａｒ  ｌｅｆｔ）角部とにそれぞれ位置する４つのタイヤ１４を有する。各タイヤ１４が関付けられるタイヤ状態監視（ＴＣＭ：ｔｉｒｅ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）センサ２０を有し、このタイヤ状態監視センサ２０が既知の手法でその関連付けられるタイヤのホイールに設置される。ＴＰＭセンサ２０はＴＣＭシステム１０のホイールベースの構成要素である。ＴＣＭセンサ２０はタイヤ圧力監視（ＴＰＭ）センサと称されてもよい（ＴＣＭ／ＴＰＭの表記の均等性に関する上記の説明を参照されたい）。
【００４１】
[0044]各ＴＣＭセンサ２０が、そのタイヤの関連する圧力および温度をそれぞれ感知するための、関連付けられる圧力センサ／トランスデューサおよび温度センサ／トランスデューサを有する。各ＴＣＭセンサ２０が、例えば車両が動いているかどうかを決定するために、センサの移動を測定するように動作する加速度計をさらに有することができる。各ＴＣＭセンサ２０が、無線のタイヤ状態信号を送信するための電波送信機（図示せず）をさらに有する。各ＴＣＭセンサ２０から送信される信号は、搬送波周波数として当技術分野で知られる無線周波数（ＲＦ：ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号上で搬送される、振幅シフトキー（ＡＫＳ：ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙ）、周波数シフトキー（ＦＳＫ：ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙ）などの、デジタル符号変調のフォーマットの形態であってよい。
【００４２】
[0045]各ＴＣＭセンサ２０から送信されるタイヤ状態信号は、通常、固有のＴＣＭセンサ送信機識別（ＩＤ：ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）情報と併せて、関連付けられるタイヤ１４のための感知した圧力および温度情報を含む符号信号である。各ＴＣＭセンサ２０ユニットが関連付けられる送信機ＩＤを有し、各ＴＣＭセンサユニットが１つのタイヤに関連付けられることから、送信機ＩＤがタイヤＩＤとしても機能することができ、本明細書ではタイヤＩＤとも称され得る。
【００４３】
[0046]ＴＣＭシステム１０が、各ＴＣＭセンサ２０からの信号を受信および処理するための１つまたは複数の車両ベースの構成要素３０をさらに有する。車両ベースのＴＣＭ構成要素３０は、例えば、ＴＣＭ受信機／制御装置３２（以下、ＴＣＭ制御装置）、および、車両の操作者に可聴アラートおよび／または視覚アラートを提供するための車両アラートモジュール３６を有することができる。ＴＣＭ制御装置３２が、ＴＣＭセンサ２０からの信号を受信するためのアンテナ３４を有する。ＴＣＭ制御装置３２が、必要な周辺回路、制御プロセスの必要な機能を実行するように設計される別個の回路、または、本発明の特定の機能を実行するように設計される特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）と併せて、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサを備えるＥＣＵを例えば有することができる。
【００４４】
[0047]車両システムの構成およびアーキテクチャは多様であってよいことから、図１ではＴＣＭシステム１０が概略的に示される。しかし、実装され得る車両ベースのＴＣＭ構成要素３０の１つの特定の構成が図２に示される。この構成では、ＴＣＭ制御装置３２が、ＴＣＭセンサ２０、ならびに、車両安全システム／盗難防止システムおよびキーレスイグニションシステムなどの他の無線車両システムからの無線信号を受信および処理することができる無線周波数のハブモジュール（ＲＦＨＭ：ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｈｕｂ  ｍｏｄｕｌｅ）である。ＲＦＨＭ３２が、車両制御装置のエリアネットワークまたはＣＡＮバス４０を介して、一般にボディ制御モジュール（ＢＣＭ：ｂｏｄｙ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｍｏｄｕｌｅ）と称される車両制御モジュール３８と通信する。ＲＦＨＭ３２および／またはＢＣＭ３８がさらに、ＣＡＮバス４０を介して車両アラートモジュール３６と通信することができ、車両アラートモジュール３６が、車両の計器類（例えば、インストルメントクラスタ）、情報コンソールディスプレイ、車両のホーン、セキュリティチャープデバイス、車両のライト、または、それらの組合せの形態であってよい。
【００４５】
[0048]ＴＣＭ制御装置３２が、車両イグニションの状態つまりオンであるかまたはオフであるか、車両の変速装置がパーキングであるかどうか、パーキングブレーキがかかっているかどうか、車両の速度、などの、１つまたは複数の車両の状態を監視するように構成される。ＴＣＭセンサ２２からの受信した圧力および温度の情報に反応して、ＴＣＭ制御装置３２が、タイヤ状態情報を車両の操作者に提供するように車両アラートモジュール３６を制御する。各ＴＣＭセンサ２０が固有のＩＤを有することから、ＴＣＭ制御装置３２が、各ＴＣＭセンサから受信した信号を車両上の関連付けられるタイヤロケーションに結び付けることができ、それにより、そのタイヤ状態の情報に関連するのがどのタイヤであるのかの指示を提供することができる。
【００４６】
[0049]ＴＣＭシステム１０が、ＴＣＭセンサ２０から受信されるデータにより決定されるタイヤ１４の動作状態を監視するように動作可能である。これらの状態には、例えば、タイヤ膨張圧力、温度、および、タイヤが動いているかどうか、が含まれてよい。監視される状態に基づいて、ＴＣＭシステム１０が、タイヤの最新の膨張圧力、または、タイヤのうちの１つまたは複数のタイヤが低圧力状態を有するというアラート、などの、情報／アラートを車両の操作者に提供することができる。ＴＣＭシステム１０が、上で言及した米国特許第６，６１２，１６５号および米国特許第８，８１８，６１９号に記載されるように、任意の既知の手法でこの機能を実行することができる。
【００４７】
[0050]本発明の一態様によると、ＴＣＭシステム１０がさらに、車両の操作者が圧力調整を実施するタイミングつまり車両のタイヤを膨張または収縮させるタイミングを決定することができる。タイヤ圧力調整を決定することに反応して、ＴＣＭシステム１０が補助モードに入ることができ、適切な膨張圧力に達していないこと、適切な膨張圧力に達したことおよび適切な膨張圧力を超えたことなどの指示を操作者に出すことにより、膨張プロセスまたは収縮プロセスにおいて車両の操作者を補助することができる。
【００４８】
[0051]これらの圧力調整イベントの圧倒的大多数が収縮イベントとは対照的な膨張イベントであることから、この状態を説明するのに「タイヤ充填」という用語が使用される。この用語はシステムをタイヤ膨張イベントのみに限定することを意味されず、むしろ、空気を追加する場合であろうと空気を除去する場合であろうと、タイヤに対して操作者が任意の圧力調整を実施することを示すものである。タイヤ充填状態に反応して、ＴＣＭシステム１０がタイヤ充填補助（ＴＦＡ：ｔｉｒｅ  ｆｉｌｌ  ａｓｓｉｓｔ）モードに入ることができ、ここでは、ＴＣＭシステムが、タイヤ圧力調整を行うことにおいて車両の操作者を補助する指示および／またはフィードバックを提供する。
【００４９】
ＴＣＭセンサ、ＴＦＡオペレーション
[0052]ＴＣＭセンサは、タイヤ状態を感知または測定してそれらの状態に関連するデータを送信するのに、多様な形で動作することができる。例えば、一構成では、ＴＣＭセンサ２０が、パークモード、ローカライズモード、ドライブモードおよびインタラムモード、の４つの主要なモードで動作することができる。パークモードおよびインタラムモードは、ＴＣＭセンサ２０が、車両が停止している（つまり、モーション＝０）ことを検出する場合にのみ、行われる。ローカライズモードおよびドライブモードは、ＴＣＭセンサ２０が、車両が移動している（つまり、モーション＝１）ことを検出する場合にのみ、行われる。
【００５０】
[0053]各モードで、ＴＣＭセンサ２０が、所定のペースで感知されるタイヤ動作状態を測定および送信することができる。例えば、多様な動作モードでこのような測定および送信のうちのいくつかを実施するようにＴＣＭセンサ２０を構成することができる場合のいくつかのペースが表１に示される。
【００５１】
【表１】
0006545265.tif 000004
【００５２】
[0054]動作中、ＴＣＭセンサ２０が初期化されてパークモードとなる。車両のモーション時、センサ２０がパークモードからローカライズモードに入る。ローカライズモードでは、ＴＣＭセンサ２０がＴＣＭ制御装置３２にデータを送信し、制御装置が、このデータを使用して、各センサに関連付けられるタイヤ位置（つまり、ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ、（図１を参照））を決定する。例えば、ＴＣＭ制御装置３２が、ＴＣＭセンサ２０から受信されるデータ（例えば、センサＩＤ、検出されるモーション、ローカライズモード）、ならびに、車両のアンチロックブレーキ（ＡＢＳ：ａｎｔｉ−ｌｏｃｋ  ｂｒａｋｅ）システムからのホイール回転情報などの他の車両情報を使用することにより、車両上のＴＣＭセンサ２０の位置を決定することができる。
【００５３】
[0055]ローカライズモードは任意の既知の手法で実施され得る。ローカライズモードで実施され得るタイヤロケーション識別手法の例が、「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＮＧ  ＴＩＲＥＳ  ＷＩＴＨ  ＴＩＲＥ  ＬＯＣＡＴＩＯＮＳ  ＯＦ  Ａ  ＶＥＨＩＣＬＥ」と題されるＪｕｚｓｗｉｋの米国特許第６，８７９，２５２号および「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ  ＩＤＥＮＴＩＦＩＡＢＬＥ  ＴＩＲＥ  ＰＯＳＩＴＩＯＮ  ＬＯＣＡＴＩＯＮ  ＩＮ  Ａ  ＴＩＲＥ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ」と題されるＪｕｚｓｗｉｋの米国特許第７，９４８，３６４（Ｂ２）号に開示されており、その開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００５４】
[0056]ローカライズモードが完了するかまたは時間切れになると、車両が動いている場合、ＴＣＭセンサ２０がドライブモードに入り、ここでは、ＴＣＭセンサ２０が、車両が止まるようになるまで、この状態を維持する。車両が動いており、したがって、ドライブモードまたはローカライズモードのいずれかにおいて停止するようになると、ＴＣＭセンサ２０がインタラムモードに入る。車両が例えば１５分といったように途切れない所定の時間で停止すると（モーション＝０）、ＴＣＭセンサ２０がパークモードに入る。インタラムモード中に車両のモーションが生じると、ＴＣＭセンサ２０がインタラムモードに入る前のモードに戻り、これはドライブモードまたはローカライズモードのいずれかである。
【００５５】
[0057]各モードで、ＴＣＭセンサ２０がデータを収取し、表１に従ってタイヤ状態（ＴＣ：ｔｉｒｅ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）メッセージを送信する。したがって、例えば、ドライブモードにある場合、ＴＣＭセンサ２０が１６秒ごとに圧力を測定および記憶し、６４秒ごとにそのタイヤ圧力および温度をＴＣＭ制御装置３２に送信する。ＴＣＭ制御装置３２が送信される圧力データおよび温度データを受信し、センサＩＤに対応するタイヤロケーションにそのデータを割り当て、任意の適用可能な車両システムおよびディスプレイを更新する。
【００５６】
[0058]ドライブモードでは、ＴＣＭセンサ２０が、最新の圧力測定値と、以前に記憶した圧力測定値とを比較する。最も新しく測定された圧力と最後に測定された圧力との間の差が８．２７ｋＰａ（１．２ｐｓｉ）などの所定の値を超えると、圧力がＴＣＭ制御装置３２に迅速に送信され、その結果、ＴＣＭシステム１０が更新され得、車両の操作者が圧力の変化に関するアラートを受けることができる。本発明によると、ＴＰＭシステム１０が、車両の操作者がタイヤを膨張または収縮させることができる状態を決定することに反応して、タイヤ充填補助（ＴＦＡ）モードを実施するように構成される。車両の操作者は車両が停止しているときのみタイヤを膨張／収縮させることができることから、ＴＣＭセンサ２０がインタラムモードまたはパークモードのいずれかにあるときのみＴＦＡモードが利用可能となる。本明細書で説明される例示の実施形態では、ＴＣＭセンサ２０が、タイヤの充填を行うことができることを決定し、それに反応して、送信されるタイヤ状態メッセージ内にタイヤ充填要求（ＴＦＲ：ｔｉｒｅ  ｆｉｌｌ  ｒｅｑｕｅｓｔ）フラグを設定する。ＴＣＭ制御装置３２が、操作者が実際にタイヤを膨張または収縮させていることおよびＴＦＲフラグが単に温度変化によって誘発される圧力変化（例えば、タイヤの加熱および冷却）ではないこと、を決定した場合、センサ２０からＴＦＲメッセージを受信することに反応して、ＴＣＭ制御装置３２がＴＦＡモードに入ることができ、タイヤを膨張させることの命令を車両の操作者に出すことができる。
【００５７】
[0059]表１を参照すると、インタラムモードおよびパークモードにおいて、ＴＣＭセンサ２０が、車両の操作者のためのフィードバックのためにＴＦＡモードに迅速に入るのを容易にするために、２秒ごとにタイヤ圧力を測定する。ＴＣＭセンサ２０が、圧力の所定の変化を検出することのみに反応してタイヤ状態メッセージを送信する。インタラムモードまたはパークモードにあるとき、ＴＣＭセンサが図３に示されるプロセスに従って動作する。
【００５８】
[0060]図３が、センサがタイヤ内の圧力を測定するごとにＴＣＭセンサ２０によって実施されるＴＦＭプロセス１００を示す。ＴＦＭプロセス１００は１０２で開始されてステップ１０４へと進み、ここでは、ＴＣＭセンサ２０がパークモードまたはインタラムモードにあるかどうかの決定が行われる。ＴＣＭセンサ２０がパークモードまたはインタラムモードにない場合、プロセス１００がステップ１２２へと進み、ＴＦＲフラグがリセットされ（ＴＦＲ＝０）、プロセスが次の圧力測定のためにステップ１０２に戻る。ステップ１０４で、ＴＣＭセンサ２０がパークモードまたはインタラムモードにある場合、プロセス１００がステップ１０６へと進み、ここでは、ΔＰが、測定される圧力（Ｐｍｅａｓ）と最後に送信された圧力（Ｐｓｔｏｒｅｄ）との間の差の絶対値として、
ΔＰ＝ａｂｓ［Ｐｍｅａｓ−Ｐｓｔｏｒｅｄ］
に従って計算される。
【００５９】
[0061]次いで、プロセス１００がステップ１０８へと進み、ここでは、ＴＦＲフラグが設定されている（ＴＦＲ＝１）かどうかの決定が行われる。ＴＦＲフラグが設定されていない場合、プロセス１００がステップ１１０へと進み、ここでは、例えば≧８．２７ｋＰａ（１．２ｐｓｉ）であるといったように、操作者によりタイヤを膨張または収縮させることができることを示すように選択される所定の圧力値（Ｐ１）よりΔＰが大きいかどうかの決定が行われる。ΔＰが閾値Ｐ１より大きくない場合、プロセス１００が次の圧力測定のためにステップ１０２に戻る。
【００６０】
[0062]ステップ１１０でΔＰが所定の値より大きい（例えば、≧８．２７ｋＰａ（１．２ｐｓｉ））ことが決定される場合、プロセス１００がステップ１１２へと進み、ここでは、ＴＦＲフラグが設定され（ＴＦＲ＝１）、タイヤ状態メッセージがＴＣＭ制御装置３２に送信される。さらに、ステップ１１２で、ＴＦＲタイマー（例えば、２４秒）が開始され、圧力測定ペース（Ｐｒａｔｅ）が増大する（例えば、２秒の代わりに１秒）。送信されるタイヤ状態メッセージが、測定される圧力、温度、ＴＦＲフラグを含む。タイヤ状態メッセージが送信されるごとに、ＴＣＭセンサ２０がＰｓｔｏｒｅｄを更新する。プロセス１００が、増大した圧力測定ペースでの次の測定のためにステップ１０２に戻る。
【００６１】
[0063]ステップ１０８でＴＦＲフラグが既に設定されている場合（センサが既にＴＦＲモードにあることを示す）、プロセス１００がステップ１１４へと進み、ここでは、依然として操作者がタイヤを膨張または収縮させることのさらなる指示／確認を行うために選択される第２の所定の値（Ｐ２）よりΔＰが大きいかどうかの決定が行われる。ＴＦＲフラグが既に設定されており、Ｐｒａｔｅが増大している（１秒）ことから、ΔＰのための第２の所定の値は例えば≧５．５２ｋＰａ（０．８ｐｓｉ）といったように第１の値より小さくてよい（Ｐ２＜Ｐ１）。ΔＰがこの閾値Ｐ２より大きくない場合、プロセス１００がステップ１１６でＴＦＲタイマーが時間切れであるかどうかを決定する。車両の操作者がタイヤ圧力の調整を止める場合などのようにタイマーが時間切れの場合、ステップ１１８でＴＦＲフラグがリセットされ、圧力測定ペースが非ＴＦＭペース（例えば、２秒）へ戻るように設定される。次いで、プロセスが次の圧力測定のためにステップ１０２へと進む。
【００６２】
[0064]ステップ１１４でΔＰが第２の値より大きい（例えば、≧５．５２ｋＰａ（０．８ｐｓｉ））ことが決定される場合、プロセス１００がステップ１２０へと進み、ここでは、ＴＦＲタイマーが再スタートされ、ＴＦＲメッセージがＴＣＭ制御装置３２へ送信される。ＴＣＭセンサ２０がＰｓｔｏｒｅｄを更新する。プロセス１００が、増大した圧力測定ペースでの次の圧力測定のためにステップ１０２に戻る。
【００６３】
ＴＦＡモードの決定
[0065]本発明によると、ＴＣＭシステム１０が、空気がタイヤに追加されているかどうかまたは空気がタイヤから除去されているかどうかおよび温度変化を原因とする圧力変化のみではないかどうかを検出することを目的として、理想気体の法則を使用することにより、ＴＦＡモードに入るべきかどうかを決定する。本明細書で説明されるように、任意の所与のタイヤ中の空気のモル数または質量の変化は、単純化された形態の理想気体の法則に関数的に関連する。したがって、空気質量の増加つまりモル数の増加がタイヤの膨張を示し、空気質量の減少つまりモル数の減少がタイヤの収縮を示す。このようにして、ＴＣＭシステム１０がタイヤ充填状態を検出することができ、それに従って操作者を補助するためにＴＦＡモードに入ることができる。
【００６４】
[0066]方程式１が、タイヤ充填補助機能を可能にするためにＴＣＭシステム１０が実現することになる関数的等価（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ）を示す。
【００６５】
【数３】
0006545265.tif 000005
【００６６】
[0067]方程式１では、Δｎが任意特定のタイヤ中の空気のモル数の変化を示しており、その理由は、これが、以前に記憶されたおよび最新の測定された圧力および温度の値に関数的に関連するからである。ここでは、方程式１が、タイヤ中の空気の質量またはモル数とタイヤ中の空気の圧力および温度の変化との間の関数的関係を表すことに留意されたい。この方程式では、Ｐｍｅａｓが最新の測定される圧力の示数（測定値）であり、Ｐｓｔｏｒｅｄが以前に記憶された圧力の示数であり、Ｔｍｅａｓが最新の温度の示数であり、Ｔｓｔｏｒｅｄが以前に記憶された温度の示数である。
【００６７】
[0068]方程式１は単純な形態の理想気体の法則を採用する。理想気体の法則はＰＶ＝ｎＲＴであり、ここでは、Ｐが圧力であり、Ｖが体積であり、ｎが気体のモル数であり、Ｒがボルツマン定数およびアボガドロ定数に関数的に関連する理想気体定数であり、Ｔが絶対零度より高い温度である（つまり、０ケルビンより高い）。リム上にある所与のラジアルタイヤの場合、広範囲の温度および圧力においてタイヤの体積は実質的に一定である。Ｖが一定であると考えられてよく（ラジアルタイヤの場合に当てはまる）、Ｒが定義によれば一定であることから、理想気体の法則は単純化される形態へと簡略化され、ここでは、ｎ＝Ｐ／Ｔに従ってモル数ｎが圧力および温度に関数的に関連する。ｎの値は、それ自体はタイヤ中の空気のモルの直接の測定値ではないが、タイヤ中の空気のモルに関数的に関連し、したがって、この値の増加または減少は、タイヤ中の空気のモルの対応する増加または減少に正比例する。
【００６８】
[0069]方程式１の計算はＴＣＭシステム１０の任意の構成要素によって実施され得、例えば、ＴＣＭ制御装置３２、ＴＣＭセンサ２０、または、これらの構成要素の組合せによって実施され得る。後で説明する例示の実施形態では、決定がＴＣＭ制御装置３２によって実施される。決定はＴＣＭセンサ２０によっても実施され得ることから、本発明によるＴＦＡモードの決定の実施はこの実施例のみに限定されない。
【００６９】
ＴＣＭ制御装置、ＴＦＡ状態のオペレーション
[0070]例えば、速度＝０である、車両がパーキングに入っている（自動変速装置）、パーキングブレーキがかかっている（手動式変速装置）、イグニションがオンである（ＡＣＣまたはＲＵＮ）、などいったようなＴＦＡモードが可能であるような車両状態下で、ＴＣＭ制御装置３２が設定されたＴＦＲフラグを有するタイヤ状態メッセージ（本明細書では、ＴＦＲメッセージと称される）を受信すると、制御装置がそのＴＣＭセンサ２０に対してＴＦＡ保留状態を割り当てる。次いで、制御装置３２が、そのセンサから最後に受信した非ＴＦＡモードのタイヤ状態メッセージからの記憶される圧力値および温度値をＰｓｔｏｒｅｄおよびＴｓｔｏｒｅｄとして使用して、方程式１の計算を実施する。ＴＦＲメッセージ内の受信される圧力値および温度値が方程式１においてＰｍｅａｓおよびＴｍｅａｓとして使用される。ＴＣＭ制御装置３２がΔｎを計算し、タイヤ中の空気のモル数／質量の増加または減少が所定の値を超えることがこの計算よって示される場合、ＴＣＭ制御装置３２がそのＴＣＭセンサ２０のためのＴＦＡモードに入る。モル数の所定の値は、タイヤ圧力の約２．６７ｋＰａまたは８．２７ｋＰａ（１．２ｐｓｉ）などといったような所定の変化に釣り合う変化に関連する値であってよい。
【００７０】
[0071]Δｎの計算が所定の増加値／減少値に適合しないかまたはそれを超える場合、ＴＣＭ制御装置がそのセンサのためのＴＦＡ保留フラグを維持し、そのセンサからの次のタイヤ状態メッセージを待つ。そのセンサからの次のＴＦＲメッセージを受信すると、ＴＣＭ制御装置３２がΔｎを再計算し、そのセンサから最後に受信した非ＴＦＡモードのタイヤ状態メッセージからの記憶される圧力値および温度値をやはりＰｓｔｏｒｅｄおよびＴｓｔｏｒｅｄとして使用するが、新たに受信した値をＰｍｅａｓおよびＴｍｅａｓとして使用して、Δｎを再計算する。再計算されたΔｎがタイヤ充填イベントを示す場合、ＴＣＭ制御装置３２がそのＴＣＭセンサ２０のためのＴＦＡモードに入る。示さない場合、ＴＣＭ制御装置３２がそのセンサ２０のためのＴＦＡ保留状態を維持し、次の送信を待つ。このサイクルは、以下のうちの１つが行われるまで、継続する。
【００７１】
・制御装置がセンサのためのＴＦＡモードに入る
・車両状態（速度≠０など）がＴＦＡモードをキャンセルする
・センサがＴＦＲメッセージをそれ以上送らない（つまり、センサがドライブモードにある）
・別のセンサがＴＦＡモードに入る。
【００７２】
[0072]複数のタイヤが同時にＴＦＲメッセージを送信することができる。これは、例えば、車両が静止状態となり、エンジンおよびブレーキからの熱がタイヤ中の空気を加熱する場合などの、温度の上昇を理由として圧力が急速に増加する場合に、起こる可能性がある。したがって、ＴＣＭ制御装置３２は、ＴＦＡ保留状態を複数のタイヤ／センサに同時に割り当てることができる。これが行われるとき、ＴＣＭ制御装置３２が方程式１を介して圧力増加がタイヤ充填イベントを原因とすることを決定する場合、ＴＣＭ制御装置３２が、この状態を満たす第１のタイヤ／センサのためのＴＦＡモードに入る。ＴＣＭ制御装置３２が任意の１つのタイヤ／センサ２０のためのＴＦＡモードに入ると、制御装置が、制御装置がＴＦＡモードから出るまで、その時点でＴＦＡ保留である他のすべてのタイヤ／センサをＴＦＡ保留状態で維持する。以下のうちの１つが行われるまで、ＴＣＭ制御装置３２がＴＦＡモードを維持し、ＴＣＭセンサ２０を充填することにおいて車両の操作者を補助する：
・車両状態（速度≠０など）がＴＦＡモードをキャンセルする
・センサがＴＦＲメッセージをそれ以上送らない（つまり、センサがドライブモードにある）
・所定の短い時間（例えば、５秒）において補助されるＴＣＭセンサ２０からのおよびＴＦＡ保留の別のＴＣＭセンサ２０からの新しいＴＦＲメッセージがＴＦＡに適さない
・所定の長い時間（例えば、３０秒）において補助されるＴＣＭセンサ２０から新しいＴＲＦメッセージがない。
【００７３】
タイヤ充填補助プロセス
[0001]ＴＣＭ制御装置３２がタイヤ／センサのためのＴＦＡモードに入ると、ＴＣＭシステムが、タイヤ膨張／収縮プロセスを補助することを意図される指示を操作者に提供するためのプロセスを実施する。概してＴＣＭシステム１０により、またより具体的には、ＴＣＭ制御装置３２により実施されるＴＦＡプロセス１５０が図４に示される。図４を参照すると、ステップ１５２において制御装置がセンサのためのＴＦＡモードに入るときにプロセス１５０が開始され、ステップ１５４へと進み、ここでは、ＴＣＭ制御装置３２が、ＴＦＡモードに入ったことを示すアラートを車両の操作者に対して送ることを開始する。ＴＦＡモードのアラートは、視覚アラート、可聴アラート、または、視覚および可聴の両方のアラートであってよい。一実施例では、ＴＦＡモードのアラートが、ＴＦＡモードの継続時間の間、および、センサ２０からの各ＴＦＲメッセージを受信した後の一定の時間（例えば、３０秒）の間、車両のハザードランプを光らせることを含む。
【００７４】
[0002]次いで、プロセス１５０がステップ１５６へと進み、ここでは、ＴＦＭメッセージ内の受信される圧力値Ｐｍｅａｓが、車両の製造業者によって指示されるプラカードの圧力などの所定の値と比較される。ＴＣＭ制御装置３２が、当技術分野で既知であるように、環境大気圧および他の状態を考慮に入れて、測定される圧力Ｐｍｅａｓを補償することができる。
【００７５】
[0003]ステップ１５６で、プラカードの圧力がいくらかの小さい許容範囲内で達成されることが決定される場合、プロセス１５０がステップ１５８へと進み、タイヤ充填アラートが発せられる。タイヤ充填アラートは、視覚アラート、可聴アラート、または、視覚および可聴の両方のアラートであってよい。一実施例では、ステップ１５８で発せられるタイヤ充填アラートが単一のホーンチャープである。プロセス１５０がステップ１５８からステップ１５２へと戻るように進み、ＴＦＲメッセージを介する次の圧力の示数を待ち、上述したようにステップ１５４および１５６を介して進む。このようにして、ＴＣＭ制御装置３２が可聴／視覚のＴＦＡモードアラートを操作者に継続して送る。ステップ１５６でプラカードの圧力が達成されていないことが決定されると、プロセス１５０がステップ１６０へと進む。
【００７６】
[0004]タイヤが過度に充填されているかどうかまたは不足して充填されているかどうかに関する決定が行われる（例えば、＋／−１０％などで、所定の量だけプラカードの圧力を超える）。ＴＦＡにおいてセンサ２０に関連付けられるタイヤが依然として過度にまたは不足して充填されていない場合、プロセス１５０がステップ１５２へと戻り、そこからは上述したように進む。ＴＦＡにおいてセンサ２０に関連付けられるタイヤが過度にまたは不足して充填されている場合、プロセス１５０がステップ１６２へと進み、タイヤ過度／不足充填アラートが発せられ、ステップ１５２へと戻る。このアラートは、視覚アラート、可聴アラート、または、視覚および可聴の両方のアラートであってよい。一実施例では、過度／不足充填アラートが２〜３秒ごとなどの所定の間隔で発せられる二重のホーンチャープであってよく、この間、タイヤ圧力が所定の大きさを超えるように継続して増加する。
【００７７】
[0005]本発明の上記の説明から、当業者であれば、改善、変更形態および修正形態に気づくであろう。当技術分野の技術の範囲内にあるこのような改善、変更形態および修正形態は、添付の特許請求の範囲によって包含されることを意図される。
［形態１］
タイヤ状態監視装置であって、
タイヤ動作状態を感知して前記感知したタイヤ動作状態を含むタイヤ状態信号を送信するように構成されるタイヤベースのセンサと、
前記タイヤ状態信号を受信して前記タイヤ動作状態を監視するように構成される車両ベースの制御装置と
を備え、
前記センサおよび前記制御装置のうちの少なくとも１つが、
前記感知した動作状態に基づいて前記タイヤ中の空気のモル数の所定の変化が起こったことを決定することに反応して、タイヤ圧力調整状態が存在することを決定する
ように構成される、タイヤ状態監視装置。
［形態２］
形態１に記載の装置において、前記送信されるタイヤ状態信号内の前記タイヤ動作状態が、前記タイヤ中の空気の感知される圧力および温度を含む、装置。
［形態３］
形態１に記載の装置において、前記制御装置が、タイヤ圧力調整状態が存在することを決定することに反応してタイヤ充填補助モードに入るように構成される、装置。
［形態４］
形態３に記載の装置において、前記制御装置が、前記タイヤ充填補助モードにある場合に、以下の状態：前記制御装置が前記タイヤ充填補助モードにある状態、タイヤ圧力が所定の圧力未満である状態、タイヤ圧力が前記所定の圧力と等しい状態、および、タイヤ圧力が前記所定の圧力を超える状態、のうちの少なくとも１つの状態を示す視覚アラートおよび可聴アラートのうちの少なくとも１つを提供するように構成される、装置。
［形態５］
形態４に記載の装置において、前記所定の圧力が車両の製造業者によって決定される車両プラカードの圧力である、装置。
［形態６］
形態４に記載の装置において、前記アラートが、車両ホーンチャープ、車両ライトフラッシュ、車両計器パネル指示、および、車両センターコンソール指示、のうちの少なくとも１つを含む、装置。
［形態７］
形態１に記載の装置において、前記センサが、前記タイヤ内の圧力を測定し、所定の時間内での測定した圧力の所定の変化を決定することに反応してタイヤ充填要求モードに入るように、構成される、装置。
［形態８］
形態１に記載の装置において、前記センサが、前記タイヤ内の圧力を測定し、圧力値を最後に送信して以降の測定した圧力の所定の変化を決定することに反応してタイヤ充填要求モードに入るように、構成される、装置。
［形態９］
形態８に記載の装置において、圧力の前記所定の変化が＋／−５．５２ｋＰａ（０．８ｐｓｉ）〜８．２７ｋＰａ（１．２ｐｓｉ）であり、前記所定の時間が１〜３秒である、装置。
［形態１０］
形態８に記載の装置において、前記センサが前記タイヤ状態信号内にタイヤ充填要求を含むように構成され、前記制御装置が、前記タイヤ充填要求指示を含むタイヤ状態メッセージを受信することに反応して空気のモル数の変化が起きたかどうかを決定するように構成される、装置。
［形態１１］
形態１に記載の装置において、前記センサが、前記圧力調整状態が存在するかどうかを決定するように構成される、装置。
［形態１２］
形態１に記載の装置において、所定の車両状態が存在しない限り、タイヤ圧力調整状態の存在の決定が阻止され、前記車両状態が、前記車両が停止していること、車両のイグニションがオンであること、自動変速装置の場合に車両の変速装置がパーキングであること、および、手動式変速装置の場合に車両のパーキングブレーキがかかっていること、を含む、装置。
［形態１３］
形態１に記載の装置において、前記タイヤ中の空気のモル数の所定の変化が起きたことの決定が、Ｐｓｔｏｒｅｄ／Ｔｓｔｏｒｅｄ−Ｐｍｅａｓ／Ｔｍｅａｓに関数的に関連し、ここでは、Ｐｓｔｏｒｅｄが以前に記憶したタイヤ空気圧力であり、Ｔｓｔｏｒｅｄが以前に記憶したタイヤ空気温度であり、Ｐｍｅａｓが前記タイヤ中の空気の感知した圧力であり、Ｔｍｅａｓが前記タイヤ中の空気の感知した温度である、装置。
［形態１４］
タイヤベースのセンサおよび車両ベースの制御装置を有するタイヤ状態監視システムを用いて車両タイヤ状態を監視するための方法であって、前記方法が、
前記センサを介してタイヤ動作状態を感知するステップと、
前記感知したタイヤ動作状態を含む信号を、前記センサを介して送信するステップと、
前記制御装置を介して前記信号を受信するステップと、
前記感知した動作状態に基づいて前記タイヤ中の空気のモル数の所定の変化が起こったことを決定することに反応して、タイヤ圧力調整状態が存在することを決定するステップと
を含む、方法。
［形態１５］
形態１４に記載の方法において、前記送信される信号内の前記タイヤ状態が、前記タイヤ中の空気の感知した圧力および温度を含む、方法。
［形態１６］
形態１４に記載の方法において、タイヤ圧力調整状態の存在の決定に反応して前記制御装置がタイヤ充填補助モードに入るステップをさらに含む、方法。
［形態１７］
形態１６に記載の方法において、前記タイヤ充填補助モードにある場合に前記制御装置を介して視覚アラートおよび可聴アラートのうちの少なくとも１つを提供するステップであって、以下の状態：前記制御装置が前記タイヤ充填補助モードにあること、タイヤ圧力が所定の圧力未満であること、タイヤ圧力が前記所定の圧力に等しいこと、および、タイヤ圧力が前記所定の圧力を超えること、のうちの少なくとも１つを示す、ステップをさらに含む、方法。
［形態１８］
形態１７に記載の方法において、前記所定の圧力が、車両の製造業者によって決定される車両プラカードの圧力である、方法。
［形態１９］
形態１７に記載の方法において、視覚アラートおよび可聴アラートのうちの前記少なくとも１つが、車両ホーンチャープ、車両ライトフラッシュ、車両計器パネル指示、および、車両センターコンソール指示、のうちの少なくとも１つを含む、方法。
［形態２０］
形態１４に記載の方法において、前記センサを介して前記タイヤ内の圧力を測定するステップをさらに含み、前記センサが、値を最後に送信して以降の測定した圧力の所定の変化を決定することに反応してタイヤ充填要求モードに入るように構成される、方法。
［形態２１］
形態１４に記載の方法において、前記センサを介して前記タイヤ内の圧力を測定することをさらに含み、前記センサが、所定の時間内での測定した圧力の所定の変化を決定することに反応してタイヤ充填要求モードに入るように構成される、方法。
［形態２２］
形態１４に記載の方法において、圧力の前記所定の変化が＋／−５．５２ｋＰａ（０．８ｐｓｉ）〜１３．７９ｋＰａ（２．０ｐｓｉ）であり、前記所定の時間が１〜３秒である、方法。
［形態２３］
形態１４に記載の方法において、前記センサが前記タイヤ状態信号内にタイヤ充填要求を含むように構成され、前記方法が、前記タイヤ充填要求を含むタイヤ状態メッセージを受信することに反応して空気のモル数の変化が起きたかどうかを前記制御装置を介して決定するステップをさらに含む、方法。
［形態２４］
形態１４に記載の方法において、タイヤ圧力調整状態の存在を決定するステップが、所定の車両状態の存在を決定することに基づき、前記車両状態が、前記車両が停止していること、車両のイグニションがオンであること、自動変速装置の場合に車両の変速装置がパーキングであること、および、手動式変速装置の場合に車両のパーキングブレーキがかかっていること、を含む、方法。
［形態２５］
形態１５に記載の方法において、モル数の変化を決定するステップが、決定を行うステップであって、ここではモル数がＰｓｔｏｒｅｄ／Ｔｓｔｏｒｅｄ−Ｐｍｅａｓ／Ｔｍｅａｓに関数的に関連し、ここでは、Ｐｓｔｏｒｅｄが以前に記憶したタイヤ空気圧力であり、Ｔｓｔｏｒｅｄが以前に記憶したタイヤ空気温度であり、Ｐｍｅａｓが前記タイヤ中の空気の感知した圧力であり、Ｔｍｅａｓが前記タイヤ中の空気の感知した温度である、ステップを含む、方法。
［形態２６］
形態１５に記載の方法において、前記圧力調整状態が存在するかどうかを決定するステップが、前記センサによって実施される、方法。
［形態２７］
形態１５に記載の方法において、前記圧力調整状態が存在するかどうかを決定するステップが、前記制御装置によって実施される、方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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