(57)【要約】【課題】複数の車輪のタイヤ空気圧が同時に低下したような場合にもタイヤ空気圧の低下を検出できるようにする。【解決手段】道路に設置された複数のマーカーＭを検出し、複数のマーカー間の距離Ｄと所定時間Ｔ内に検出されたマーカーＭの数Ｎとに基づいて車両速度に相当する対地速度Ｖｇを算出し、車輪速度Ｖ１〜Ｖ４と対地速度Ｖｇとを比較することにより、タイヤ空気圧を判定する。これにより、タイヤ空気圧低下を正確に判定することができ、例え４輪すべてのタイヤ空気圧が同時に低下したとしても、タイヤ空気圧低下を正確に判定することが可能となる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路に設置された複数のマーカー（Ｍ）を検出するマーカー検出部（１）と、
前記複数のマーカー間の距離（Ｄ）を抽出するマーカー間距離抽出部（２）と、
所定時間内に検出された前記複数のマーカーの数を検出するマーカー検出時間算出部（３）と、
前記マーカー間距離抽出部が抽出した前記複数のマーカー間の距離と、前記マーカー検出時間算出部が算出した前記マーカーの数とに基づいて、車両速度に相当する対地速度（Ｖｇ）を算出する対地速度算出部（４）と、
車輪速度センサからの検出信号に基づいて車輪速度（Ｖ１〜Ｖ４）を検出する車輪速度算出部（５ａ〜５ｄ、６ａ〜６ｄ）と、
前記車輪速度算出部によって算出された車輪速度と、前記対地速度算出部によって算出された対地速度とを比較することにより、タイヤ空気圧を判定する比較判定部（７ａ〜７ｄ）とを備えていることを特徴とするタイヤ空気圧判定装置。
【請求項２】
道路に設置された複数のマーカー（Ｍ）を検出するマーカー検出部（１）と、
前記複数のマーカー間の距離（Ｄ）を抽出するマーカー間距離抽出部（２）と、
前記マーカーを前回検出した時間から今回検出した時間までの経過時間（Ｔ）を検出するマーカー検出時間算出部（３）と、
前記マーカー間距離抽出部が抽出した前記複数のマーカー間の距離と、前記マーカー検出時間算出部が算出した経過時間とに基づいて、車両速度に相当する対地速度（Ｖｇ）を算出する対地速度算出部（４）と、
車輪速度センサからの検出信号に基づいて車輪速度（Ｖ１〜Ｖ４）を検出する車輪速度算出部（５ａ〜５ｄ、６ａ〜６ｄ）と、
前記車輪速度算出部によって算出された車輪速度と、前記対地速度算出部によって算出された対地速度とを比較することにより、タイヤ空気圧を判定する比較判定部（７ａ〜７ｄ）とを備えていることを特徴とするタイヤ空気圧判定装置。
【請求項３】
前記マーカー検出部は、前記複数のマーカーとして、路面上に等間隔に配置されている車線境界線を検出するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ空気圧判定装置。
【請求項４】
前記マーカー検出部は、前記複数のマーカーとして、道路に沿って設置された距離表示器を検出するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ空気圧判定装置。
【請求項５】
前記マーカー検出部は、前記複数のマーカーとして、路面近傍に設置された複数の送信機を検出するものであり、
前記マーカー間距離抽出部は、前記複数の送信機が発信している設置位置情報に基づいて、前記複数の送信機間の距離を検出するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ空気圧判定装置。
【請求項６】
前記比較判定部は、前記車輪速度と前記対地速度との差に基づいてタイヤ空気圧を判定するものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両における各車輪のタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧判定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両のタイヤ空気圧低下の判定する方法として、複数のタイヤ回転数の差を利用することでタイヤ空気圧を間接的に検出するものがある。具体的には、各車輪毎に取り付けられている車輪速度センサからの車輪速度信号を利用して各車輪のタイヤ回転数を検出し、各回転数が一致していれば各車輪が所望のタイヤ空気圧に維持されているものとされ、一致していなければ回転数が他の車輪よりも多い車輪のタイヤ空気圧が低下していると判定している。
【０００３】
このような従来のタイヤ空気圧判定は、ＡＢＳ制御等に用いられる既存の車輪速度センサを利用して行われるため、安価に実施することが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、各車輪のタイヤ回転数の差を利用してタイヤ空気圧を判定しているため、複数の車輪のタイヤ空気圧が同時に低下したような場合には、その差が無くなり、実際にはタイヤ空気圧が低下していても、その低下を検出することができなくなるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、複数の車輪のタイヤ空気圧が同時に低下したような場合にもタイヤ空気圧の低下を検出できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、道路に設置された複数のマーカー（Ｍ）を検出し、複数のマーカー間の距離（Ｄ）と所定時間（Ｔ）内に検出されたマーカーの数とに基づいて車両速度に相当する対地速度（Ｖｇ）を算出し、車輪速度（Ｖ１〜Ｖ４）と対地速度とを比較することにより、タイヤ空気圧を判定する。具体的には、請求項６に示すように、車輪速度と対地速度との差に基づいてタイヤ空気圧を判定する。
【０００７】
これにより、タイヤ空気圧低下を正確に判定することができ、例え４輪すべてのタイヤ空気圧が同時に低下したとしても、タイヤ空気圧低下を正確に判定することが可能となる。
【０００８】
請求項２に示されるように、複数のマーカー間の距離と、マーカーを前回検出した時間から今回検出した時間までの経過時間（Ｔ）とに基づいて対地速度を求めることも可能である。
【０００９】
複数のマーカーとしては、請求項３に示されるように、路面上に等間隔に配置されている車線境界線、請求項４に示されるように、道路に沿って設置された距離表示器、請求項５に示されるように、路面近傍に設置された複数の送信機が挙げられる。
【００１０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態にかかる車両用のタイヤ空気圧判定装置のブロック構成を示す。また、図２に、タイヤ空気圧判定装置が備えられた車両の模式図を示し、図３に、タイヤ空気圧判定装置が備えられた車両が路面を走行している際の様子を示す。
【００１２】
タイヤ空気圧判定装置は、例えば図２に示す車両前方を監視するためのカメラＣからのマーカー検出信号、カメラＣによって読み取られたマーカーＭ（図３参照）に関する情報、および車両各車輪毎に設けられた図示しない車輪速度センサからの車輪速度信号に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するものである。タイヤ空気圧判定装置は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、図１に示すように、道路マーカー検出部１、マーカー間距離抽出部２、マーカー検出時間算出部３および対地速度算出部４を備えている。
【００１３】
道路マーカー検出部１は、道路上に一定間隔に配置されている複数のマーカーＭを検出するものである。具体的には、図２に示す画像認識装置としてのカメラＣが図３に示す路面上に塗布された車線境界線等のマーカーＭを検知すると、マーカー信号にてその旨を送信するため、道路マーカー検出部１は、そのマーカー信号に基づいて道路上にマーカーＭが示されていたことを検出する。
【００１４】
マーカー間距離抽出部２は、複数のマーカーＭの間隔（マーカー間距離）を抽出するもので、車線境界線等のマーカーＭの配置間隔を含む情報としてナビゲーションシステム等に予め登録された道路情報に基づき、各道路上に塗布されている各マーカー間の距離Ｄを抽出する。
【００１５】
マーカー検出時間算出部３は、クロックパルスなどに基づいて時間計測を行うことでマーカー検出時間を算出するものである。例えば、マーカー検出時間算出部３は、一定時間として設定される時間Ｔ内に道路マーカー検出部１が検出したマーカーＭの数Ｎを求めたり、各マーカーＭを検出した時間を記憶しておき、前回マーカーＭを検出した時間から今回マーカーＭを検出した時間までのインターバルを求めたりする。
【００１６】
そして、対地速度算出部４は、マーカー間距離抽出部２の抽出結果と、マーカー検出時間算出部３の算出結果に基づいて、車両速度に相当する対地速度を算出する。
【００１７】
また、タイヤ空気圧判定装置は、第１から第４車輪速度パルス検出部５ａ〜５ｄと第１から第４車輪速度算出部６ａ〜６ｄとを備えている。
【００１８】
第１〜第４車輪速度パルス検出部５ａ〜５ｄは、第１車輪から第４車輪それぞれの近傍に取り付けられた各車輪速度センサからのパルス信号（検出信号）を検出するものである。第１から第４車輪速度算出部６ａ〜６ｄは、第１から第４車輪速度パルス検出部５ａ〜５ｄの検出結果に基づいて、各車輪速度Ｖ１〜Ｖ４を算出するものである。この車輪速度算出手法は一般的にＡＢＳ制御分野等で周知となっているものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００１９】
さらに、タイヤ空気圧判定装置は、第１から第４比較・判定部７ａ〜７ｄと第１から第４車輪警報部８ａ〜８ｄとを備えている。
【００２０】
第１から第４比較・判定部７ａ〜７ｄは、第１から第４車輪速度算出部６ａ〜６ｄそれぞれで算出された第１から第４車輪それぞれの車輪速度と、対地速度算出部４で演算された結果とを比較することで、第１から第４車輪それぞれのタイヤ空気圧の低下を判定する。そして、第１から第４車輪警報部８ａ〜８ｄは、第１から第４比較・判定部７ａ〜７ｄでの判定結果に応じて、タイヤ空気圧が低下していると判定された車輪に対しては、対応するインジケータを点灯させたりブザーを鳴らすなどの手法により、運転者にタイヤ空気圧が低下している旨を知らせる。
【００２１】
このように構成されるタイヤ空気圧判定装置が実際に行う処理について、図４〜図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００２２】
図４は、タイヤ空気圧判定装置が実行するタイヤ空気圧判定処理の全体を示すフローチャートであり、図５、図６は、図４に示される各処理の詳細を示しすフローチャートである。
【００２３】
まず、ステップ１１０では、マーカー配置間隔Ｄを取得するための処理を行う。この処理は、上述したマーカー間位置情報抽出部２にて行われ、詳細は図５のように示される。すなわち、図５のステップ１１０ａに示されるように、ナビゲーションシステム等に登録されている道路情報に基づいて現在車両が走行中の道路の識別情報を取得する。その後、ステップ１１０ｂに示されるように、取得された道路の識別情報に基づいてナビゲーションシステム等に予め登録されている車線境界線等のマーカーの配置間隔情報を取得することで、現在走行中の路面に塗布されているマーカーの配置間隔Ｄを抽出する。
【００２４】
次に、ステップ１２０では、対地速度Ｖｇを取得するための処理を行う。この処理は、上記したマーカー検出時間算出部３および対地速度算出部４にて実行され、詳細は図６のように示される。すなわち、図６のステップ１２０ａに示されるように、一定時間となる時間Ｔ内にカメラＣが捉えた車線境界線となるマーカーＭの数Ｎを取得する。この処理は、マーカー検出時間算出部３にて実行される。ここでいう時間Ｔは、ステップ１１０における対地速度Ｖｇの取得処理を１サイクル実行するのに必要とされる時間に相当し、この処理が繰り返される毎にマーカーＭの数Ｎが計数される。そして、ステップ１１０で算出されたマーカー配置間隔Ｄとステップ１２０ａにおけるマーカーＭの数Ｎおよび一定時間Ｔを次式に代入することにより対地速度Ｖｇを算出する。
Ｖｇ＝Ｎ×Ｄ／Ｔ                  …（１）
続く、ステップ１３０では、各車輪（第１車輪から第４車輪）それぞれの車輪速度Ｖ１〜Ｖ４を取得する処理を行う。この処理は、第１から第４車輪速度算出部６ａ〜６ｄにて実行され、第１〜第４車輪速度パルス検出部５ａ〜５ｄで検出されたパルス信号に基づいて各車輪速度Ｖ１〜Ｖ４が算出される。
【００２５】
ステップ１４０では、車輪速度Ｖ１と対地速度Ｖｇとの差が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。車輪速度Ｖ１が対地速度Ｖｇよりも大きくなっているということは、想定される車輪回転数よりも実際の車輪回転数よりも多くなっているということを意味し、タイヤ空気圧が低下してタイヤ半径が小さくなっていることを示している。このため、タイヤ空気圧低下が所定の閾値を超えた場合に、タイヤ空気圧低下であると判定する。これにより肯定判定されればステップ１５０にて第１車輪警報部８ａにて第１車輪におけるタイヤ空気圧低下を運転者に知らせる。また、否定判定されれば、第１車輪のタイヤ空気圧は低下していないものとして、ステップ１６０に進む。
【００２６】
そして、ステップ１６０からステップ２１０では、他の車輪（第２から第４車輪）についてステップ１４０やステップ１５０と同様の処理として、各車輪速度Ｖ２〜Ｖ４と対地速度Ｖｇとの差が閾値を超えているか否かを判定し、超えている場合には、第２から第４車輪警報部８ｂ〜８ｄを用いて対応する車輪のタイヤ空気圧が低下している旨を運転者に知らせる。
【００２７】
以上のように、本実施形態では、車輪速度センサからの検出信号に基づいて算出される各車輪速度Ｖ１〜Ｖ４とカメラＣが捉えたマーカーＭに基づいて算出される対地速度Ｖｇとを比較することにより各車輪のタイヤ空気圧低下を判定している。このため、各車輪それぞれのタイヤ空気圧低下を正確に判定することができ、例え４輪すべてのタイヤ空気圧が同時に低下したとしても、それぞれの車輪のタイヤ空気圧低下を正確に判定することが可能となる。
【００２８】
なお、現在では多くの車両がＡＢＳ制御装置を備えており、ＡＢＳ制御装置を備えた車両には各車輪毎に車輪速度センサが搭載されているため、車輪速度センサを別途搭載する必要はない。また、カメラＣについても現在徐々に車両に搭載されていることから、そのような車両に対しては別途カメラＣを搭載する必要はない。
【００２９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態におけるタイヤ空気圧判定装置の基本構成については第１実施形態と同様であり、マーカーＭの配置間隔Ｄの算出方法および対地速度Ｖｇの算出方法が第１実施形態と異なる。
【００３０】
具体的には、マーカーＭの配置間隔Ｄの算出および対地速度Ｖｇの算出は図７および図８に示されるフローチャートのように実行される。
【００３１】
図７は、第１実施形態の図４で示したタイヤ空気圧低下判定処理におけるステップ１１０の処理として図５の処理の代えて実行されるフローチャートである。この図に示されるように、ステップ１１１ａでは、マーカーＭとして「キロポスト」表示器等を利用する。キロポスト表示器は、図９の車両走行中の模式図に示されるように、高速道路の路側帯などに所定間隔毎に設置されているものである。このキロポスト表示器には、主要都市までの距離等の距離情報が記載されているため、この距離情報をカメラＣで読み取る。次に、ステップ１１１ｂにて、今回取得した距離情報と前回取得した距離情報とからキロポスト表示器間の間隔、つまりマーカー配置間隔Ｄを求める。
【００３２】
図８は、第１実施形態の図４で示したタイヤ空気圧低下判定処理におけるステップ１２０の処理として図６の処理に代えて実行されるフローチャートである。この図に示されるように、この処理はカメラＣからのマーカー信号が道路マーカー検出部１に入力されると、割り込み処理として実行される。ステップ１２１ａでは、前回マーカー信号を受けてキロポスト表示器に示された距離情報を抽出した時からの経過時間に相当する時間Ｔを取得する。続いて、ステップ１１０で算出されたマーカー配置間隔Ｄとステップ１２１ａにおける時間Ｔを次式に代入することにより対地速度Ｖｇを算出する。
Ｖｇ＝Ｄ／Ｔ                      …（２）
このように、キロポスト表示器等の距離情報が記載されたマーカーＭをカメラＣで認識することにより、第１実施形態と同様に対地速度Ｖｇを算出することもできる。この対地速度Ｖｇを用いて、第１実施形態の図４のステップ１３０以降に示す処理を行うことにより、第１実施形態と同様に、正確に各車輪のタイヤ空気圧低下を判定することができる。
【００３３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態におけるタイヤ空気圧判定装置の基本構成については第１実施形態とほぼ同様であり、カメラＣの代りに電波を受信することができる受信機を搭載した車両を用いることと、マーカーＭの配置間隔Ｄの算出方法および対地速度Ｖｇの算出方法が第１実施形態と異なる。
【００３４】
具体的には、マーカーＭの配置間隔Ｄの算出および対地速度Ｖｇの算出は図１０、図１１に示されるフローチャートのように実行される。
【００３５】
図１０は、第１実施形態の図４で示したタイヤ空気圧低下判定処理におけるステップ１１０の処理として図５の処理に代えて実行されるフローチャートである。この図に示されるように、この処理はカメラＣからのマーカー信号が道路マーカー検出部１に入力されると、割り込み処理として実行される。ステップ１１２ａでは、マーカーＭとして位置情報に関する電波を発信する送信機を利用する。送信機は、図１２の車両走行中の模式図に示されるように、走行路面の路側帯等に埋め込み等により設置されているものであり、送信機自身の設置場所等を示す位置情報を含む電波を発信するものである。発信された電波には送信機の位置情報が含まれているため、この位置情報を受信機で取得する。次に、ステップ１１２ｂにて、今回取得した位置情報と前回取得した位置情報とから送信機間の間隔、つまりマーカー配置間隔Ｄを求める。
【００３６】
図１１は、第１実施形態の図４で示したタイヤ空気圧低下判定処理におけるステップ１２０の処理として図６の処理に代えて実行されるフローチャートである。この図に示されるように、この処理は受信機からのマーカー信号が道路マーカー検出部１に入力されると、割り込み処理として実行される。ステップ１２２ａでは、前回マーカー信号を受けて受信機が送信機からの位置情報を取得した時からの経過時間に相当する時間Ｔを取得する。続いて、ステップ１１０で算出されたマーカー配置間隔Ｄとステップ１２２ａにおける時間Ｔを上記数式（２）に代入することにより対地速度Ｖｇを算出する。
【００３７】
このように、送信機から発信される距離情報に基づいて送信機の設置位置を検出し、送信機をマーカーＭとして認識することにより、第１実施形態と同様に対地速度Ｖｇを算出することができる。この対地速度Ｖｇを用いて、第１実施形態の図４のステップ１３０以降に示す処理を行うことにより、第１実施形態と同様に、正確に各車輪のタイヤ空気圧低下を判定することができる。
【００３８】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、車輪速度センサからの検出信号を利用して求める車輪速度と、車輪速度センサとは異なる車両走行情報を取得し、その車両走行情報から求めた対地速度（車両速度）とを比較することによりタイヤ空気圧判定を行うものを示した。このような車両走行情報は、上記したカメラや受信機だけでなく、他のセンサなどによって取得することも可能である。
【００３９】
また、上記各実施形態では、各車輪のタイヤ空気圧低下を判定しているが、各車輪速度Ｖ１〜Ｖ４と対地速度Ｖｇとの差の度合いに応じてタイヤ空気圧の絶対的な値を直接的に判定することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両用のタイヤ空気圧判定装置のブロック構成を示した図である。
【図２】タイヤ空気圧判定に用いられるカメラを搭載した車両を模式的に描いた図である。
【図３】図１に示すタイヤ空気圧判定装置を搭載した車両の走行状態を示した図である。
【図４】図１に示すタイヤ空気圧判定装置が実行するタイヤ空気圧判定の全体の処理を示すフローチャートである。
【図５】図４におけるマーカー配置間隔Ｄの取得処理を示すフローチャートである。
【図６】図４における対地速度Ｖｇの取得処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態におけるタイヤ空気圧判定装置が実行するマーカー配置間隔Ｄの取得処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態におけるタイヤ空気圧判定装置が実行する対地速度Ｖｇの取得処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態におけるタイヤ空気圧判定装置を搭載した車両の走行状態を示した図である。
【図１０】本発明の第３実施形態におけるタイヤ空気圧判定装置が実行するマーカー配置間隔Ｄの取得処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態におけるタイヤ空気圧判定装置が実行する対地速度Ｖｇの取得処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３実施形態におけるタイヤ空気圧判定装置を搭載した車両の走行状態を示した図である。
【符号の説明】
１…道路マーカー検出部、２…マーカー間距離抽出部、３…マーカー検出時間算出部、４…対地速度算出部、５ａ〜５ｄ…車輪速度パルス検出部、６ａ〜６ｄ…車輪速度算出部、７ａ〜７ｄ…比較・判定部、８ａ〜８ｄ…車輪警報部、Ｍ…マーカー。
【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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【図８】
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【図９】
2004299554.tif 000011
【図１０】
2004299554.tif 000012
【図１１】
2004299554.tif 000013
【図１２】
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