(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状のバルブステム及び前記バルブステムを被包する弾性体を含むスナップインバルブの交換要否判定装置であって、前記スナップインバルブは、タイヤを保持するホイールに設けられた孔に挿入され且つ前記弾性体が前記バルブステムと前記ホイールとの間にて圧縮された状態で前記ホイールに取り付けられ、前記ホイール及び前記タイヤにより形成される空気室に位置する前記スナップインバルブの内端には空気圧検出装置が固定され、前記空気圧検出装置は、前記空気室の圧力を検出する空気圧センサと、前記ホイールの径方向の加速度を検出する加速度センサと、前記空気圧センサにより検出された圧力を示す信号及び前記加速度センサにより検出された加速度を示す信号を無線式に送信する送信機と、を含む、スナップインバルブの交換要否判定装置において、
前記交換要否判定装置は、前記送信機から少なくとも前記加速度を示す信号を受信する制御装置を有し、
前記制御装置は、
前記ホイールの回転速度の情報を取得する回転速度取得手段と、
前記ホイールの回転速度及び前記加速度に基づいて、前記ホイールの回転速度が基準回転速度であるときに前記ホイールに対し前記スナップインバルブ及び前記空気圧検出装置が占める位置からの、前記弾性材が弾性変形することによって径方向に生じる前記ホイールに対する前記スナップインバルブ及び前記空気圧検出装置の角度の変化量を推定する角度変化量推定手段と、
前記ホイールが前記基準回転速度よりも高い回転速度にて回転しているときの予め設定された時間における前記角度の変化量の最大値に基づいて前記弾性体の劣化指標値を演算するとともに、前記劣化指標値の積算値を演算し、前記積算値に基づいて前記スナップインバルブの交換の要否を判定する交換要否判定手段と、
を備えるスナップインバルブの交換要否判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスナップインバルブの交換要否判定装置において、前記交換要否判定手段は、前記積算値が予め設定された警報基準値を越えるときに、前記スナップインバルブの交換が必要であると判定し、前記スナップインバルブを交換すべき旨の警報を発する、スナップインバルブの交換要否判定装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスナップインバルブの交換要否判定装置において、前記交換要否判定手段は、前記積算値が前記警報基準値よりも小さい値に予め設定された予告基準値を越えるときに、前記スナップインバルブの交換が必要になると判定し、前記スナップインバルブを交換すべき旨の予告を行う、スナップインバルブの交換要否判定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つに記載のスナップインバルブの交換要否判定装置において、前記回転速度取得手段は、前記加速度の増減周期に基づいて前記ホイールの回転速度を演算する、スナップインバルブの交換要否判定装置。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか一つに記載のスナップインバルブの交換要否判定装置において、前記ホイール及び前記タイヤを含む車輪には該車輪の回転速度を検出する車輪速度センサが設けられており、前記回転速度取得手段は、前記ホイールの回転速度の情報として前記車輪速度センサから回転速度の情報を取得する、スナップインバルブの交換要否判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧検出装置が一体的に連結されたスナップインバルブの交換要否判定装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両の車輪に使用され、空気圧を検出する機能を備えたバルブユニットがよく知られている。バルブユニットは、タイヤ空気圧を調整するためのバルブと、バルブの一端に一体的に連結された空気圧検出装置とを有している。空気圧検出装置は空気圧検出センサ及び車輪の回転を検出するための加速度センサを含み、加速度センサは車輪の径方向の加速度を検出する。バルブユニットは、空気圧検出装置がリム部及びこれに保持されたタイヤによって形成される空気室内に配置され、バルブがホイールのリム部に設けられた孔に挿入された状態にてリム部に取り付けられる。
【０００３】
リム部に対するバルブの取り付けが不良であると、タイヤ内の高圧の空気がバルブとリム部との間を経て漏洩することによりタイヤ空気圧が早期に低下する。また、バルブユニットの重心は、リム部に対するバルブの取り付け部よりも空気圧検出装置の側にあるため、リム部に対するバルブの取り付けが不良であると、車輪の回転に伴う遠心力によりバルブユニットが枢動し、加速度センサが車輪の径方向の加速度を適正に検出できなくなる。バルブユニットにこのような問題が生じないようにすべく、例えば下記の特許文献１には、リム部に対するバルブユニットの取り付け不良を検出する異常検出装置が記載されている。
【０００４】
下記の特許文献１に記載された異常検出装置においては、加速度センサにより検出された第一の加速度と、車輪速度センサにより検出された車輪速度の微分により演算される第二の加速度との比率に基づいて、バルブユニットの枢動の変位量が推定される。第一の加速度に対する第二の加速度の比率が大きくなり、バルブユニットの枢動の変位量が基準値を越えると、リム部に対するバルブの取り付けが不良であると判定される。この異常検出装置は、バルブユニットの枢動の変位量が大きくなるにつれて、車輪の径方向に対する加速度センサの加速度検出方向がなす角度が大きくなり、加速度センサの検出値は本来の値よりも小さくなることを利用して不良の状況を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１７０２２４号公報
【発明の概要】
【０００６】
〔発明が解決しようとする課題〕
自動車などの車両の車輪に使用されるバルブは、クランプインバルブ及びスナップインバルブに分類される。クランプインバルブは、リム部がパッキンにより挟まれ、空気室の側においてナットが締め付けられることによりリム部に固定される。これに対し、スナップインバルブは、管状のバルブステム及びバルブステムを被包する弾性体を含み、弾性体がバルブステムとリム部との間にて圧縮された状態でリム部に取り付けられる。
【０００７】
上記公開公報に記載された異常検出装置は、クランプインバルブにおいて、バルブが傾斜した状態の取り付け不良及びナットの緩みの異常を検出するための装置である。クランプインバルブに異常が生じても、バルブユニットの枢動の変位量はそれほど大きくならない。よって、バルブの取り付けが不良であると判定するときの第一の加速度に対する第二の加速度の比率は、比較的小さい値である。
【０００８】
バルブユニットのバルブがスナップインバルブである場合には、車輪の回転に伴う遠心力によりバルブユニットが枢動すると、弾性体は変形せしめられるため、経時劣化する。よって、上記公開公報に記載された異常検出装置を、スナップインバルブを有するバルブユニットの経時劣化の検出に適用し、弾性体の経時劣化に起因するスナップインバルブの寿命を判定することが考えられる。
【０００９】
しかし、スナップインバルブは弾性体の圧縮力によりリム部に取り付けられているため、遠心力が作用することにより生じるスナップインバルブの枢動の角度は、クランプインバルブの場合に比して大きく、車輪の加速度が高く遠心力が大きくなるほど大きくなる。更に、バルブの枢動による弾性体の変形が繰り返され、弾性体の経時劣化が進行すると、弾性体の弾性係数が漸次低下し、同一の遠心力について見てクランプインバルブの枢動角度は漸次減少する。
【００１０】
従って、第一の加速度に対する第二の加速度の比率は、車輪の加速度が高く遠心力が大きくなるほど大きくなるが、大きくなる量は弾性体の経時劣化が進行するにつれて漸次減少する。よって、第一の加速度に対する第二の加速度の比率は弾性体の経時劣化の指標にはならないため、上記公開公報に記載された異常検出装置により、弾性体の経時劣化に起因するスナップインバルブの交換の要否を判定することはできない。
【００１１】
本発明の主要な課題は、空気圧検出装置が一体的に連結されたスナップインバルブの弾性体に与えられるストレスに基づいて弾性体の経時劣化を推定することにより、スナップインバルブの交換の要否を判定することができる装置を提供することである。
【００１２】
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、管状のバルブステム（１６）及びバルブステムを被包する弾性体（１８）を含むスナップインバルブ（１２）の交換要否判定装置（１０）であって、スナップインバルブ（１２）は、タイヤ（２０）を保持するホイール（２２）に設けられた孔（２４）に挿入され且つ弾性体（１８）がバルブステム（１６）とホイール（２２）との間にて圧縮された状態でホイールに取り付けられ、ホイール（２２）及びタイヤ（２０）により形成される空気室（２６）に位置するスナップインバルブ（１２）の内端には空気圧検出装置（２８）が固定され、空気圧検出装置（２８）は、空気室の圧力（Ｐa）を検出する空気圧センサ（４０）と、ホイール（２２）の径方向の加速度（Ｇ）を検出する加速度センサ（４２）と、空気圧センサにより検出された圧力を示す信号及び加速度センサにより検出された加速度を示す信号を無線式に送信する送信機（４４）と、を含む、スナップインバルブ（１２）の交換要否判定装置（１０）が提供される。
【００１３】
交換要否判定装置（１０）は、送信機（４４）から少なくとも加速度（Ｇ）を示す信号を受信する制御装置（１４）を有し、
制御装置（１４）は、
ホイール（２２）の回転速度（ω0及びω1）の情報を取得する回転速度取得手段（加速度センサ（４２）及びステップ５０及び１００／車輪速度センサ（７２i）及びステップ５５及び１０５）と、
前記ホイールの回転速度及び前記加速度に基づいて、前記ホイールの回転速度が基準回転速度であるときに前記ホイールに対し前記スナップインバルブ及び前記空気圧検出装置が占める位置からの、前記弾性材が弾性変形することによって径方向に生じる前記ホイールに対する前記スナップインバルブ及び前記空気圧検出装置の角度の変化量を推定する角度変化量推定手段と、
ホイール（２２）の回転速度及び加速度（Ｇ）に基づいて、ホイール（２２）の回転速度が基準回転速度（Ｖ1）であるときにホイール（２２）に対しスナップインバルブ（１２）及び空気圧検出装置（２８）が占める位置からの、弾性材（１８）が弾性変形することによって径方向に生じるホイール（２２）に対するスナップインバルブ（１２）及び空気圧検出装置（２８）の角度の変化量（θ）を推定する角度変化量推定手段（加速度センサ４２及びステップ５０〜１２０）と、
ホイール（２２）が基準回転速度（Ｖ1）よりも高い回転速度にて回転しているときの予め設定された時間における角度の変化量（θ）の最大値（θmax）に基づいて弾性体（１８）の劣化指標値（Ｉd）を演算するとともに、劣化指標値の積算値（Ｉdin）を演算し、積算値に基づいてスナップインバルブ（1２）の交換の要否を判定する交換要否判定手段（ステップ７０〜１８０）と、を備える。
【００１４】
後に詳細に説明するように、ホイールの回転速度及び加速度に基づいて、ホイールの回転速度が基準回転速度であるときにホイールに対しスナップインバルブ及び空気圧検出装置が占める位置からの、弾性材が弾性変形することによって径方向に生じるスナップインバルブ及び空気圧検出装置の角度の変化量（θ）を推定することができる。ホイールが回転しているときの予め設定された時間における角度の変化量の最大値（θmax）は、スナップインバルブの弾性体に与えられるストレスに対応するので、角度の変化量の最大値に基づいて弾性体の劣化指標値（Ｉd）を演算することができる。更に、劣化指標値の積算値（Ｉdin）は、スナップインバルブの弾性体に与えられるストレスの累積値に対応し、ストレスの累積値と弾性体の使用可能な寿命との関係を予め求めておくことができるので、劣化指標値の積算値（Ｉdin）に基づいてスナップインバルブの交換の要否を判定することができる。
【００１５】
上記の構成によれば、ホイールの回転速度及び加速度に基づいて、ホイールの周りの弾性材を弾性変形させて枢動することによるスナップインバルブ及び空気圧検出装置の角度の変化量（θ）が推定される。更に、ホイールが回転しているときの予め設定された時間における角度の変化量の最大値（θmax）に基づいて、弾性体の劣化指標値（Ｉd）が演算され、劣化指標値の積算値（Ｉdin）に基づいてスナップインバルブの交換の要否が判定される。よって、スナップインバルブの弾性体に与えられるストレスの累積値と弾性体の使用可能な寿命との関係に基づいて、スナップインバルブの交換の要否を判定することができる。
【００１６】
〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、交換要否判定手段は、積算値（Ｉdin）が予め設定された警報基準値（Ｉdinc）を越えるときに、スナップイバルブ（１２）の交換が必要であると判定し、スナップインバルブ（１２）を交換すべき旨の警報を発する。
【００１７】
上記態様によれば、積算値（Ｉdin）が予め設定された警報基準値（Ｉdinc）を越えるときに、スナップインバルブの交換が必要であると判定され、スナップインバルブを交換すべき旨の警報が発せられる。よって、弾性体の使用可能な寿命が尽きる前に、車両の乗員にスナップインバルブの交換を促すことができる。
【００１８】
本発明の他の一つの態様においては、交換要否判定手段は、積算値（Ｉdin）が警報基準値（Ｉdinc2）よりも小さい値に予め設定された予告基準値（Ｉdinc1）を越えるときに、スナップインバルブ（１２）の交換が必要になると判定し、スナップインバルブ（１２）の交換が必要になる旨の予告を行う。
【００１９】
上記態様によれば、積算値（Ｉdin）が警報基準値（Ｉdinc2）よりも小さい値に予め設定された予告基準値（Ｉdinc1）を越えるときに、スナップインバルブの交換が必要になると判定され、スナップインバルブの交換が必要になる旨の予告が行われる。よって、車両の乗員は、弾性体の使用可能な寿命が尽きる前に、早晩スナップインバルブの交換が必要になることを知ることができ、スナップインバルブの交換に備えることができる。
【００２０】
本発明の他の一つの態様においては、回転速度取得手段は、加速度（Ｇ）の増減周期に基づいてホイール（２２）の回転速度（ω0及びω1）を演算する。
【００２１】
上記態様によれば、加速度（Ｇ）の増減周期に基づいてホイールの回転速度（ω0及びω1）が演算される。よって、空気圧検出装置に設けられた加速度センサにより検出された加速度を有効に利用してホイールの回転速度（ω0及びω1）を求めることができる。従って、車輪速度センサのような特別の車輪速度検出装置は不要であるので、各車輪に車輪速度センサが設けられていない車両にも交換要否判定装置を適用することができる。
【００２２】
更に、本発明の他の一つの態様においては、ホイール（２２）及びタイヤ（２０）を含む車輪には該車輪の回転速度（Ｖwi）を検出する車輪速度センサ（７２i）が設けられており、回転速度取得手段は、ホイール（２２）の回転速度（ω0及びω1）の情報として車輪速度センサ（７２i）から回転速度（Ｖwi）の情報を取得する。
【００２３】
上記態様によれば、ホイールの回転速度（ω0及びω1）の情報として車輪速度センサから回転速度（Ｖwi）の情報が取得される。よって、加速度センサにより検出された加速度（Ｇ）の情報を要することなく、ホイールの回転速度（ω0及びω1）を演算することができる。加速度センサにより検出された加速度の情報は送信機により制御装置へ無線送信されるので、加速度の増減周期に基づいてホイールの回転速度が演算される場合に比して、送信機による加速度の情報の送信頻度を低減し、送信機による消費電気エネルギー量を低減することができる。
【００２４】
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えた名称及び／又は符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるスナップインバルブの交換要否判定装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示された交換要否判定装置のブロック図である。
【図３】第一の実施形態においてホイールの回転に伴うバルブユニットの角度変化量θを推定する要領を説明する図である。
【図４】第一の実施形態におけるスナップインバルブの交換要否の判定制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本発明によるスナップインバルブの交換要否判定装置の第二の実施形態のブロック図である。
【図６】第二の実施形態におけるスナップインバルブの交換要否の判定制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】第三の実施形態におけるスナップインバルブの交換要否の判定制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２７】
［第一の実施形態］
概略構成図である図１及びブロック図である図２に示された交換要否判定装置１０はスナップインバルブ１２の交換要否を判定する制御装置１４を有している。スナップインバルブ１２は、軸線Ａに沿って延在する管状のバルブステム１６と、バルブステム１６の両端を除く領域の全周を被包する弾性体１８とを含んでいる。バルブステム１６は金属により形成され、弾性体１８はゴムにより形成されている。なお、バルブステム１６は硬質のプラスチックにより形成され、弾性体１８は樹脂により形成されていてよい。なお、スナップインバルブ１２は、車両（図示せず）の各車輪Ｗにおいて、外周にてタイヤ２０を保持する金属製のホイール２２に一つずつ設置されるが、制御装置１４は、複数のスナップインバルブ１２に共通の一つの制御装置として車両の車体に設置される。
【００２８】
図１に示されているように、スナップインバルブ１２は、ホイール２２のリム部２２Ｒに設けられた孔２４に挿入され且つ弾性体１８がバルブステム１６とリム部２２Ｒとの間にて少なくとも径方向に圧縮された状態でリム部２２Ｒに取り付けられる。リム部２２Ｒ及びタイヤ２０により密閉空間である空気室２６が形成され、バルブステム１６の内端及び弾性体１８の内端は空気室２６内に位置している。空気室２６内にてバルブステム１６の内端には空気圧検出装置２８が一体的に連結されており、スナップインバルブ１２及び空気圧検出装置２８は、バルブユニット３０を形成している。
【００２９】
バルブステム１６は、大気と空気室２６とを接続する空気通路１６Ａを有し、空気通路１６Ａにはバルブステム１６の外端に近接した領域にバルブ構造体（図示せず）が配置されている。バルブ構造体は、基本的には大気の側から空気通路１６Ａを経て空気室２６へ空気が流通することを許容し、空気が逆方向へ流通することを阻止するが、バルブ構造体に所定の操作が行われると、空気が逆方向へ流通することを許容する。バルブステム１６の外端には、キャップ３２がねじ込みによって取り付けられ、これによりスナップインバルブ１２の外端が閉ざされるようになっている。
【００３０】
弾性体１８は、バルブステム１６の外端へ向かうにつれて外径が小さくなるテーパ状をなしている。弾性体１８の内端には大径部１８Ａが設けられており、大径部１８Ａは空気室２６内に位置している。大径部１８Ａに隣接する位置には、リム部２２Ｒに設けられた孔２４に嵌合する環状溝３４が設けられている。環状溝３４に対し大径部１８Ａとは反対の側、即ちバルブステム１６の外端の側には、環状突起１８Ｂが設けられている。
【００３１】
スナップインバルブ１２がリム部２２Ｒに取り付けられていない自由状態において、弾性体１８の外端部の外形は孔２４の内径よりも小さく、環状溝３４の底面の外径は孔２４の内径よりも僅かに大きい。環状突起１８Ｂの外形は環状溝３４の底面の外径よりも大きく、大径部１８Ａの外形よりも小さい。大径部１８Ａ及び環状突起１８Ｂの互いに対向する面の間隔は、孔２４の周囲におけるリム部２２Ｒの厚さと同一又は僅かに小さい。なお、大径部１８Ａ及び環状突起１８Ｂは、軸線Ａの周りに全周に亘り延在しているが、軸線Ａの周りに断続的に延在していてもよい。
【００３２】
バルブユニット３０は、各車輪Ｗにおいて、以下のようにホイール２２のリム部２２Ｒに取り付けられる。タイヤ２０がリム部２２Ｒから取り外された状態で、リム部２２Ｒの内側（空気室２６に対応する側）からスナップインバルブ１２の外端が孔２４に挿入される。次いで、リム部２２Ｒの孔２４の周囲の部分が環状溝３４に嵌入する所定の取り付け位置まで、弾性体１８を径方向内方へ圧縮変形させながらバルブユニット３０がリム部２２Ｒに対し相対的に移動される。
【００３３】
バルブユニット３０が所定の取り付け位置まで移動されると、弾性体１８は環状溝３４に対し径方向内側の領域においてバルブステム１６とリム部２２Ｒとの間にて径方向に圧縮され、環状溝３４の底面は孔２４の壁面に対し押圧され、該壁面に密着する。大径部１８Ａ及び環状突起１８Ｂの互いに対向する面も、それぞれリム部２２Ｒの孔２４の周囲の部分の外面及び内面に密着する。よって、バルブユニット３０は、軸線Ａがリム部２２Ｒの板面に垂直に延在するよう、弾性体１８によって所定の取り付け位置に保持される。なお、弾性体１８は弾性変形可能であるので、スナップインバルブ１２を経て空気室２６に圧縮空気を導入する場合などの状況において、スナップインバルブ１２をリム部２２Ｒに対し相対的に傾動させることができる。
【００３４】
ホイール２２のリム部２２Ｒにタイヤ２０が取り付けられ、タイヤ２０の空気圧、即ち空気室２６の圧力が所定の圧力になるようスナップインバルブ１２を経て空気室２６に圧縮空気が導入されると、空気室２６と大気との間に差圧が発生する。バルブユニット３０が所定の取り付け位置に保持されている限り、弾性体１８の環状溝３４の底面は孔２４の壁面に対し押圧された状態を維持し、空気室２６は気密状態に維持される。よって、空気室２６内の高圧の空気がナップインバルブ１２とリム部２２Ｒとの間を経て大気中へ漏洩することが防止される。また、リム部２２Ｒに対向する大径部１８Ａの外面がリム部２２Ｒの孔２４の周囲の部分の内面に密着する状態に維持される。よって、バルブユニット３０が空気室２６と大気との間の差圧によって所定の取り付け位置から逸脱するようリム部２２Ｒに対し相対的に移動されることが防止される。
【００３５】
図示の実施形態においては、空気圧検出装置２８は弾性体１８の大径部１８Ａから軸線Ａに沿う方向に隔置されている。空気圧検出装置２８と大径部１８Ａとの間のバルブステム１６には、空気通路１６Ａと空気室２６とを接続する複数の連通孔３６が設けられている。なお、空気圧検出装置２８がスナップインバルブ１２の内端に当接し又は接着され、バルブステム１６が空気圧検出装置２８を貫通することにより、空気通路１６Ａが直接又は空気圧検出装置２８に設けられた孔を経て空気室２６と接続されていてもよい。
【００３６】
図２に示されているように、空気圧検出装置２８は、空気圧センサ４０、加速度センサ４２、送信機４４、バッテリ４６を含み且つこれらが一体化された検出ユニット４８を有している。空気圧センサ４０は、空気室２６の圧力、即ちダイヤ空気圧Ｐaを検出し、加速度センサ４２は、図には示されていない慣性錘に作用する力を検出することにより、ホイール２２の径方向の加速度Ｇを検出する。送信機４４は、ダイヤ空気圧Ｐaを示す信号及び加速度センサ４２により検出された加速度Ｇを示す信号を、予め設定されたタイミングにて無線式に送信する。更に、バッテリ４６は空気圧センサ４０、加速度センサ４２及び送信機４４へそれらの動作に必要な電流を供給する。
【００３７】
なお、車輪Ｗが回転していないときには、車輪Ｗの回転に伴って発生するホイール２２の径方向の加速度Ｇは加速度センサ４２により検出されないので、ダイヤ空気圧Ｐaの検出においては、加速度センサ４２は、車輪Ｗが回転しているか否かを判定するための手段として機能する。空気圧センサ４０は、加速度センサ４２により検出される加速度Ｇに基いて車輪が回転していることが検出されているときのみダイヤ空気圧Ｐaを検出する。よって、空気圧センサ４０の不要な動作が防止されることにより、バッテリ４６が保有する電気エネルギーの消耗が低減される。
【００３８】
この検出ユニット４８は、図１に示されたプラスチック製のハウジング５０内に収容されており、ハウジング５０の下面の開口には平板状の蓋部材５２が取り付けられている。図には詳細に示されていないが、バルブステム１６の内端は、ハウジング５０に設けられた孔に挿入され、クランプ又はビスなどの固定装置５４によりハウジング５０に取り外し可能に固定されている。よって、保守などの必要に応じて固定装置５４による固定を解除することにより、空気圧検出装置２８をスナップインバルブ１２から取り外すことができる。また、例えば経時劣化したスナップインバルブ１２のみを新しいスナップインバルブ１２に交換し、そのスナップインバルブ１２に空気圧検出装置２８を取り付けて空気圧検出装置２８を再使用することができる。
【００３９】
空気室２６内の圧力の調整を行い易いよう、スナップインバルブ１２の外端は内端に対しホイール２２の径方向内方に位置し、これにより軸線Ａはホイール２２の径方向Ｂに垂直な方向に対し傾斜して延在している。検出ユニット４８は図１の紙面に垂直に延在する実質的に平板状をなしている。検出ユニット４８は蓋部材５２に平行な基準面（図示せず）を有しており、加速度センサ４２による加速度の検出方向がホイール２２の径方向Ｂになるよう、検出ユニット４８の基準面は、ホイール２２の径方向Ｂに垂直で図１の紙面に垂直に延在している。
【００４０】
空気圧検出装置２８の重量はスナップインバルブ１２の重量よりも大きく、バルブユニット３０の重心は弾性体１８の環状溝３４に対しスナップインバルブ１２の内端の側に位置している。よって、バルブユニット３０が所定の取り付け位置にあるときには、バルブユニット３０の重心は空気室２６内に位置する。バルブユニット３０の重心には、重力が作用すると共に、ホイール２２の回転により発生する遠心力が作用する。
【００４１】
遠心力は常にホイール２２の径方向外方に作用するのに対し、重力はホイール２２の回転位置に関係なく、換言すればホイール２２の回転軸線（図示せず）に対するバルブユニット３０の位置に関係なく、下方へ作用する。従って、ホイール２２が回転すると、その回転速度に関係なく、バルブユニット３０の重心に作用する力は、ホイール２２の１回転毎に周期的に変動し、加速度センサ４２により検出される加速度Ｇもホイール２２の１回転毎に周期的に変動する。よって、加速度Ｇの周期を求めることにより、ホイール２２の回転周期Ｔを求めることができる。
【００４２】
バルブユニット３０の重心に作用し周期的に変動する力により、バルブユニット３０は、弾性体１８の環状溝３４の近傍を枢点として、ホイール２２の静止時に比して空気圧検出装置２８がホイール２２の径方向外方へ変位するよう傾斜すると共に歳差運動（首振り運動）する。バルブユニット３０の運動をホイール２２の径方向の断面（図１に示された断面）について見ると、バルブユニット３０はホイール２２の回転に伴って枢点の周りに周期的に枢動する。バルブユニット３０の枢動の周期はホイール２２の回転周期と同一である。
【００４３】
図３において実線にて示された位置、即ちホイール２２が静止しているときのバルブユニット３０の位置を基準位置とすると、バルブユニット３０の基準位置に対する角度変化量（枢動の角度）θは、バルブユニット３０の重心に径方向外方へ作用する力の大きさに比例する。換言すれば、角度変化量θは、ホイール２２が静止しているときにホイール２２に対しバルブユニット３０が占める位置からの、弾性材が弾性変形することによって径方向に生じるホイール２２に対するバルブユニット３０の角度の変化量である。よって、角度変化量θは、バルブユニット３０の重心に作用する重力がホイール２２の径方向外向きであるときに、即ちバルブユニット３０がその回転移動範囲の最も低い位置にあるときに最大値になり、回転移動範囲の最も高い位置にあるときに最小値になる。
【００４４】
図３は、バルブユニット３０の角度変化量θが０及び正のある値である場合の空気圧検出装置２８の位置をそれぞれ実線及び二点鎖線にて模式的に示す説明図である。図３において、点Ｏはバルブユニット３０の枢点を示し、点Ｐは空気圧検出装置２８に設けられた加速度センサ４２の加速度検出点（例えば図には示されていない慣性錘の質量中心）を示している。
【００４５】
図３に示されているように、加速度センサ４２の加速度検出点Ｐと枢点Ｏとの間の距離をＬとする。角度変化量θが０及び正のある値であるときのホイール２２の回転軸線（車輪Ｗの図示しない回転軸線）から加速度検出点Ｐまでの距離（言い換えると、加速度検出点Ｐの回転半径）をそれぞれＲ0及びＲ1とする。角度変化量θが０及び正のある値であるときに、加速度センサ４２の慣性錘に作用する遠心力をそれぞれＦ0及びＦ1とし、加速度センサ４２により検出される加速度をそれぞれＧ0及びＧ1とする。更に、加速度センサ４２の慣性錘の質量をＭとする。
【００４６】
角度変化量θが０及び正のある値であるときのホイール２２の回転軸線の周りの回転角速度をそれぞれω0及びω1とすると、遠心力Ｆ0及びＦ1はそれぞれ下記の式（１）及び（２）にて表される。遠心力Ｆ0と加速度Ｇ0との間には下記の式（３）にて表される関係があり、遠心力Ｆ1と加速度Ｇ1との間には下記の式（４）にて表される関係がある。
Ｆ0＝Ｒ0・ω0２  …（１）
Ｆ1＝Ｒ1・ω1２  …（２）
Ｆ0＝Ｍ・Ｇ0  …（３）
Ｆ1・cosθ＝Ｍ・Ｇ1  …（４）
【００４７】
図３から解るように、距離Ｌと加速度検出点Ｐの回転半径Ｒ0及びＲ1との間には、下記式（５）にて表される関係がある。
Ｌ・sinθ＝Ｒ1−Ｒ0  …（５）
【００４８】
上記式（１）〜（５）から下記の式（６）が成立する。sinθは（１−cos２θ）１／２であるので、式（６）を下記の式（７）の通りcosθの関数に変形することができる。
Ｌ・sinθ＝Ｍ・Ｇ1／（ω1２・cosθ）−Ｍ・Ｇ0／ω0２  …（６）
Ｌ２・cos４θ＋（Ｍ・Ｇ0／ω0４−Ｌ２）cos２θ
−２Ｍ２・｛Ｇ0・Ｇ1／（ω0２・ω1２）｝・cosθ＋Ｍ２・Ｇ1２／ω1４＝０  …（７）
【００４９】
ここで、バルブユニット３０が基準位置に維持されるときに加速度センサ４２がホイール２２の回転軸線の周りに回転する周期をＴ0とし、角度変化量θが正のある値であるときに加速度センサ４２がホイール２２の回転軸線の周りに回転する周期をＴ1とする。ホイール２２の回転角速度ω0及びω1はそれぞれ下記の式（８）及び（９）にて表される。
ω0＝２π／Ｔ0  …（８）
ω1＝２π／Ｔ1  …（９）
【００５０】
上記式（７）における距離Ｌ及び慣性錘の質量Ｍは既知の値であり、加速度Ｇ0及びＧ1は加速度センサ４２により検出される値である。更に、ホイール２２の回転角速度ω0及びω1は、それぞれホイール２２の回転周期Ｔ0及びＴ1に基づいて上記式（８）及び（９）に従って演算される値である。よって、上記式（７）をcosθについて解くことにより、バルブユニット３０の角度変化量θを求めることができる。なお、θは０以上で９０°未満の値であり、cosθは０以上で１未満の値である。
【００５１】
バルブユニット３０が繰り返し変動する力Ｆ1を受けて繰り返し枢動すると、弾性体１８の環状溝３４の周りの部分は繰り返し変形するので、スナップインバルブ１２は繰り返し劣化のストレスを受ける。バルブユニット３０の枢動の角度である角度変化量θは、スナップインバルブ１２が力Ｆ1に起因して受けるストレスの度合に対応し、ストレスの度合が高いほど弾性体１８の経時劣化の進行が速くなって、スナップインバルブ１２の使用可能な寿命が短くなる。よって、予め設定された所定の時間内における角度変化量θの最大値θmaxは、スナップインバルブ１２が受けるストレスの指標である。従って、実施形態においては、予め設定された下記の表１が参照されることにより、最大値θmaxに基づいてスナップインバルブ１２の劣化指標値Ｉdが演算される。
【００５２】
なお、上記式（７）により求められるバルブユニット３０の角度変化量θは、弾性体１８の弾性係数が一定であることを前提にしている。ゴムなどの弾性体の弾性係数は、弾性体の劣化につれて漸次低下し、弾性体は漸次硬くなるので、バルブユニット３０の実際の角度変化量は、上記式（７）により求められる角度変化量θよりも小さくなる。
【００５３】
表１
θmax           Ｉd    
０°以上１５°未満            ０
１５°以上２０°未満      １００
２０°以上２５°未満      ３２０
２５°以上３０°未満    １０００
【００５４】
なお、上記表１においては、劣化指標値Ｉdは、角度変化量θの最大値θmaxが増大するにつれて最大値θmaxに対する劣化指標値Ｉdの比が大きくなるように設定されている。この劣化指標値Ｉdの設定は、弾性体１８の劣化時間、即ちスナップインバルブ１２の使用可能な寿命が、弾性体１８の経時劣化をきたす弾性体１８の変形の繰り返し回数の指数関数であることに対応している。上記表１の数値は例示の値であり、劣化指標値Ｉdは上記表１の数値に限定される訳ではなく、本発明の交換要否判定装置１０が適用されるバルブユニット３０、特に弾性体１８の材質に応じて適宜に設定されてよい。
【００５５】
更に、スナップインバルブ１２の劣化指標値Ｉdの積算値Ｉdinが演算され、積算値Ｉdinが予め設定された基準値Ｉdinc（１００万のような正の一定の整数）を越えているか否かの判別により、スナップインバルブ１２の交換が必要であるか否かが判定される。スナップインバルブ１２の交換が必要であると判定されたときには、スナップインバルブ１２の交換が必要である旨の警報が後述の表示装置６４に表示される。
【００５６】
図２に示されているように、制御装置１４は電子制御装置６０、受信機６２、表示装置６４及び警報装置６６を含んでいる。バルブユニット３０は、前述のように車両の各車輪Ｗに設置されているが、図２においては一つのバルブユニット３０のみが示されている。各空気圧検出装置２８には、それを識別するためのＩＤ番号が付与されている。受信機６２は、各車輪の送信機４４から、ＩＤ番号の信号と共に、それぞれ空気圧センサ４０及び加速度センサ４２により検出されたタイヤ空気圧Ｐa及び加速度Ｇを示す信号を無線式に受信し、それらの信号を電子制御装置６０へ伝送する。
【００５７】
更に、電子制御装置６０には、車速センサ６８により検出された車速Ｖ、即ち車両の走行速度を示す信号、及びリセットスイッチ７０から該スイッチが操作されたか否かを示す信号も入力される。なお、リセットスイッチ７０が操作されると、後述のフラグＦaが０にリセットされ、後述の劣化指標値Ｉdの積算値Ｉdinなどのパラメータがそれぞれ０に初期化される。
【００５８】
電子制御装置６０は、加速度Ｇ及び車速Ｖに基づいて、図４に示されたフローチャートに対応する制御プログラムに従って、スナップインバルブ１２の交換要否を判定し、その判定結果を表示装置６４に表示する。更に、電子制御装置６０は、タイヤ空気圧Ｐaが基準値以下であるか否かを判定し、タイヤ空気圧Ｐaが基準値以下であるときには、警報装置６６を動作させてタイヤ空気圧Ｐaが異常であることを示す警報を発する。このタイヤ空気圧Ｐaの判定に関する制御は、本発明の要旨に関係がないので、タイヤ空気圧Ｐaの判定についてのこれ以上の説明を省略する。
【００５９】
なお、電子制御装置６０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップメモリ及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータであってよい。制御プログラムは、ＲＯＭに格納されており、交換要否の判定及びその判定の表示は同制御プログラムに従ってＣＰＵにより制御される。表示装置６４が表示する警報及び警報装置６６が発する警報は、視覚により認識される警報及び聴覚により認識される警報の一方であってもよく、視覚により認識される警報及び聴覚により認識される警報の両者であってもよい。特に、後者の場合には、視覚により認識される警報は常時表示されるが、聴覚により認識される警報は運転開始時のような特定のタイミングにおいて発せられることが好ましい。
【００６０】
次に図４に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態におけるスナップインバルブ１２の交換要否判定の制御ルーチンについて説明する。なお、図４に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、例えば左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の順に各車輪Ｗのスナップインバルブ１２について所定の時間毎に繰返し実行される。以下の説明においては、フローチャートによる交換要否判定の制御を単に「制御」と指称する。
【００６１】
まず、ステップ１０においては、後述のフラグＦaが０にリセットされると共に、劣化指標値Ｉdの積算値Ｉdin以外のパラメータがクリアされることにより、パラメータが初期化される。例えば、後述の加速度センサ４２により検出された加速度Ｇの前回値Ｇ1f、スナップインバルブ１２の劣化指標値Ｉd及びタイマのカウント値Ｔcが、それぞれ０に初期化される。なお、フラグＦaは、既に基準の加速度Ｇ0及び基準の回転角速度ω0がＲＡＭに記憶されているか否かに関するフラグであり、フラグＦa及び積算値Ｉdinなどの全てのパラメータは、車両の出荷時及びリセットスイッチ７０が操作されたときにそれぞれ０に初期化される。
【００６２】
ステップ２０においては、劣化指標値Ｉdの積算値Ｉdinが基準値Ｉdincを越えているか否かの判別、即ちスナップインバルブ１２の交換が必要であるか否かの判定が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ１９０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ３０へ進む。
【００６３】
ステップ３０においては、フラグＦaが１であるか否かの判別、即ち既に基準の加速度Ｇ0及び基準の回転角速度ω0がＲＡＭに記憶されているか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ７０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ４０へ進む。
【００６４】
ステップ４０においては、イグニッションスイッチがオンになった後、初めて車速Ｖが基準車速Ｖ1（例えば３０km/hのような正の定数）以上になったか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ３０へ戻り、肯定判別が行われたときには制御はステップ５０へ進む。なお、車速Ｖが０から増大してから基準車速Ｖ1以上になった直後までにおいては、バルブユニット３０は実質的に基準位置に留まっており、よって角度変化量θは０又は０に近い微小な値である。
【００６５】
ステップ５０においては、加速度センサ４２により検出される加速度Ｇの周期的変動の周期に基づいて、バルブユニット３０が実質的に基準位置にある状態で、加速度センサ４２がホイール２２の回転軸線の周りに回転する周期Ｔ0が演算される。更に、周期Ｔ0に基づいてホイール２２の回転角速度ω0が上記式（８）に従って演算される。
【００６６】
ステップ６０においては、加速度センサ４２により検出された加速度Ｇが基準の加速度Ｇ0としてＲＡＭに記憶され、ステップ４０において演算されたホイール２２の基準の回転角速度ω0もＲＡＭに記憶される。更に、フラグＦaが１にセットされる。
【００６７】
ステップ７０においては、車速Ｖが基準値Ｖ2よりも高いか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ３０へ戻り、肯定判別が行われたときには制御はステップ８０へ進む。なお、基準値Ｖ2は、基準車速Ｖ1と同一又はそれよりも大きい正の定数である。
【００６８】
ステップ８０においては、図４に示されたフローチャートによる制御のサイクルタイムをΔＴとして、タイマのカウント値ＴcがΔＴカウントアップされる。即ち、車速Ｖが基準値Ｖ2よりも高い状況の積算時間が計測される。
【００６９】
ステップ９０においては、加速度センサ４２により検出された加速度Ｇのうち現サイクル及び前サイクルの値をそれぞれＧ1p及びＧ1fとして、Ｇ1pがＧ1fを越えているか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ１３０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ１００へ進む。このステップの判別の意義については後述する。
【００７０】
ステップ１００においては、上記ステップ４０におけるホイール２２の回転角速度ω0の演算と同様の要領にて、ホイール２２の現在の回転角速度ω1が上記式（９）に従って演算される。
【００７１】
ステップ１１０においては、加速度センサ４２により検出された加速度Ｇが現在の加速度Ｇ1としてＲＡＭに記憶され、ステップ１００において演算されたホイール２２の現在の回転角速度ω1もＲＡＭに記憶される。
【００７２】
ステップ１２０においては、ＲＡＭに記憶されているホイール２２の回転角速度ω0、ω1及び加速度Ｇ0、Ｇ1が上記式（７）に代入され、その式（７）をcosθについて解くことにより、バルブユニット３０の角度変化量θが演算される。更に、角度変化量θがＲＡＭに記憶されることにより、Ｇ1pがＧ1fを越えているときの角度変化量θのデータがＲＡＭに蓄積される。
【００７３】
ステップ１３０においては、タイマのカウント値Ｔcが基準値Ｔca（正の定数）を越えたか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ３０へ戻り、肯定判別が行われたときには制御はステップ１４０へ進む。なお、基準値Ｔcaは、車両が一般的な公道を走行する際の車速の変化をサンプリングする時間として妥当な時間、例えば２〜１０分、典型的には５分に設定されてよい。
【００７４】
ステップ１４０においては、ＲＡＭに記憶されている現在からＴca時間前までのバルブユニット３０の角度変化量θのうちの最も大きい値が、角度変化量θの最大値θmaxとして演算される。
【００７５】
ステップ１５０においては、タイマのカウント値Ｔcが０にリセットされる。更に、現サイクルの加速度Ｇ1p、即ちステップ１３０において肯定判別が行われた時点においてＲＡＭに記憶されている加速度Ｇ1が、前サイクルの加速度Ｇ1fとしてＲＡＭに記憶し直され、現サイクルの加速度Ｇ1pが０に書き換えられてＲＡＭに記憶し直される。
【００７６】
ステップ１６０においては、最大値θmaxに基づいて上記表１が参照されることにより、スナップインバルブ１２の劣化指標値Ｉdが演算される。
【００７７】
ステップ１７０においては、スナップインバルブ１２の劣化指標値Ｉdの積算値Ｉdinの前回値Ｉdinfに、ステップ１６０において演算された今回の劣化指標値Ｉdを加えた値Ｉdinf＋Ｉdが、劣化指標値Ｉdの積算値Ｉdinとして演算される。更に、積算値Ｉdinはバックアップメモリに記憶される。
【００７８】
ステップ１８０においては、ステップ２０と同様に、劣化指標値Ｉdの積算値Ｉdinが基準値Ｉdincを越えているか否かの判別、即ちスナップインバルブ１２の交換が必要であるか否かの判定が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ３０へ戻り、肯定判別が行われたときには制御はステップ１９０へ進む。
【００７９】
ステップ１９０においては、スナップインバルブ１２の交換が必要である旨の警報が、空気圧検出装置２８のＩＤ番号と共に表示装置６４に表示され、これにより車両の乗員にスナップインバルブ１２の交換が必要である旨の注意が喚起される。
【００８０】
以上の説明から解るように、加速度センサ４２及び図４のステップ５０が、ホイール２２の回転速度の情報を取得する回転速度取得手段として機能する。加速度センサ４２及び図４のステップ５０〜１００が、弾性材１８が弾性変形することによって生じるスナップインバルブ１２及び空気圧検出装置２８の取付け角度の変化量θを推定する角度変化量推定手段として機能する。更に、図４のステップ７０〜１８０が、取付け角度の変化量θの最大値に基づいて弾性体の劣化指標値Ｉdを演算すると共に、劣化指標値の積算値Ｉdinを演算し、積算値に基づいてスナップインバルブの交換の要否を判定する交換要否判定手段として機能する。
【００８１】
＜スナップインバルブ１２の交換が不要の場合＞
まず、ステップ２０において否定判別が行われる。基準の加速度Ｇ0及び基準の回転角速度ω0がＲＡＭに記憶されると、ステップ３０において肯定判別が行われることにより、ステップ７０〜１８０が繰り返し実行される。よって、スナップインバルブ１２の交換が必要である旨の警報は表示装置６４に表示されない。
【００８２】
＜スナップインバルブ１２の交換が必要になった場合＞
ステップ２０において否定判別が行われ、ステップ３０において肯定判別が行われ、ステップ７０〜１７０が実行された後、ステップ１８０において肯定判別が行われる。よって、ステップ１９０においてスナップインバルブ１２の交換が必要である旨の警報が表示装置６４に表示される。
【００８３】
＜スナップインバルブ１２の交換が必要で交換されていない場合＞
劣化指標値Ｉdの積算値Ｉdinがバックアップメモリによって記憶されているので、ステップ２０において肯定判別が行われ、ステップ１９０においてスナップインバルブ１２の交換が必要である旨の警報が表示装置６４に表示される。なお、この警報は、イグニッションスイッチが一旦オフになっても、イグニッションスイッチがオンになれば表示される。
【００８４】
＜スナップインバルブ１２が交換された場合＞
スナップインバルブ１２の交換が完了すると、保守要員によってリセットスイッチ７０が操作され、これにより劣化指標値Ｉdの積算値Ｉdinなどのパラメータがそれぞれ０に初期化される。よって、スナップインバルブ１２が交換された後に、図４に示されたフローチャートによる交換要否判定の制御が開始される際には、ステップ２０において否定判別が行われ、ステップ３０以降が実行される。
【００８５】
なお、スナップインバルブ１２のみが交換されるのではなく、バルブユニット３０が交換されると、空気圧検出装置２８のＩＤ番号がそれまで電子制御装置６０によって認識されていた番号とは異なる番号になる。図には示されていないが、電子制御装置６０は、それまで認識していたＩＤ番号とは異なるＩＤ番号を認識すると、スナップインバルブ１２が交換されたと判定し、積算値Ｉdinなどのパラメータを０に初期化する。よって、保守要員によってリセットスイッチ７０が操作されなくても、必要なパラメータの初期化が行われる。
【００８６】
第一の実施形態によれば、スナップインバルブ１２の弾性体１８の経時劣化が進行し、スナップインバルブ１２の交換が必要な状況になると、スナップインバルブ１２の交換が必要である旨の警報が表示装置６４に表示される。よって、車両の乗員は表示装置６４に表示される警報によってスナップインバルブ１２の交換が必要であることを認識することができる。
【００８７】
特に、第一の実施形態によれば、車輪Ｗの回転速度であるホイール２２の回転角速度ω0及びω1は、加速度センサ４２により検出された加速度Ｇに基づいて同一の演算態様にて演算され、加速度Ｇ0及びＧ1は、加速度センサ４２により検出された値である。そして、バルブユニット３０の角度変化量θはこれらの値に基づいて演算される。従って、比較される二つの加速度の一方が加速度センサにより検出され、他方が車輪速に基づく微分演算により求められる前述の特許文献１の場合に比して、演算の誤差などに起因するバルブの要交換時期が不正確に判定される虞を低減することができる。
【００８８】
更に、従来のバルブユニットにおいても、加速度センサが設けられており、加速度センサは、車輪が回転しているときにのみタイヤ空気圧を検出し、検出値を示す信号を無線送信するために使用される。第一の実施形態によれば、ホイール２２の回転角速度ω0及びω1は、加速度センサ４２により検出された加速度Ｇに基づいて演算される。よって、加速度センサ４２により検出された加速度Ｇを有効に利用して車輪の回転速度を求めることができる。また、車輪速度センサのような特別の車輪速度検出装置は不要であるので、各車輪に車輪速度センサが設けられていない車両にも第一の実施形態の交換要否判定装置１０を適用することができる。
【００８９】
［第二の実施形態］
図５は、本発明の第二の実施形態にかかる交換要否判定装置１０のブロック図である。なお、図５において、図２に示された部材と同一の部材には、図２において付された符号と同一の符号が付されている。
【００９０】
第二の実施形態においては、図には示されていない左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の車輪速度Ｖwi［rpm］（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）が車輪速度センサ７２i（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）によって検出される。電子制御装置６０には、車輪速度センサ７２iから車輪速度Ｖwiを示す信号が入力される。
【００９１】
更に、第二の実施形態においては、スナップインバルブ１２の交換要否の判定制御は、図６に示されたフローチャートに従って実行される。なお、図６において、図４に示されたステップと同一のステップには、図４において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００９２】
図６と図４との比較から解るように、ステップ１０〜３０及びステップ６０〜１９０は、第一の実施形態の場合と同様に実行されるが、ステップ３０において否定判別が行われたときには、ステップ４０に代えてステップ４５が実行される。
【００９３】
ステップ４５においては、車速Ｖが下限基準値Ｖ3以上で上限下限基準値Ｖ4以下であるか否かの判別が行われる。よって、第二の実施形態におけるホイール２２の基準回転速度は、下限基準値Ｖ3から上限下限基準値Ｖ4までの範囲内の値である。否定判別が行われたときには制御はステップ３０へ戻り、肯定判別が行われたときには制御はステップ５５へ進む。なお、下限基準値Ｖ3は、例えば１０km/hのような正の定数であり、上限下限基準値Ｖ4は、第一の実施形態における基準車速Ｖ1及び基準値Ｖ2よりも小さい正の定数である。車速Ｖが下限基準値Ｖ3以上であるときには、車輪速度Ｖwiを正確に検出することができ、上限下限基準値Ｖ4以下であるときには、バルブユニット３０は基準位置に留まる。
【００９４】
ステップ５５においては、車輪速度Ｖwiに基づいてホイール２２の回転角速度ω0が下記の式（１０）に従って演算される。同様に、ステップ１０５においては、車輪速度Ｖwiに基づいてホイール２２の回転角速度ω1が下記の式（１１）に従って演算される。
ω0＝２π＊Ｖwi／６０  …（１０）
ω1＝２π＊Ｖwi／６０  …（１１）
【００９５】
以上の説明から解るように、車輪速度センサ７２i及び図６のステップ５５及び１０５が、ホイール２２の回転速度の情報を取得する回転速度取得手段として機能する。更に、第一の実施形態と同様に、加速度センサ４２及び図６のステップ５０〜１０５が、角度変化量推定手段として機能し、図６のステップ７０〜１８０が、スナップインバルブの交換の要否を判定する交換要否判定手段として機能する。
【００９６】
第二の実施形態によれば、ステップ１０〜３０及びステップ６０〜１９０は、第一の実施形態の場合と同様に実行されるので、弾性体１８の経時劣化が進行し、スナップインバルブ１２の交換が必要な状況になると、スナップインバルブ１２の交換が必要である旨の警報が表示装置６４に表示される。よって、車両の乗員は表示装置６４に表示される警報によってスナップインバルブ１２の交換が必要であることを認識することができる。
【００９７】
特に、第二の実施形態によれば、ホイール２２の基準回転角速度ω0は、車速Ｖが下限基準値Ｖ3以上で上限下限基準値Ｖ4以下である状況において、車輪速度Ｖwiに基づいて演算される。上限下限基準値Ｖ4は第一の実施形態における基準車速Ｖ1よりも小さい値である。よって、車両が走行を開始し、車速Ｖが増大する過程において、第一の実施形態の場合よりも車速Ｖが低い状況において、換言すれば、バルブユニット３０が確実に基準位置にある状況において、基準回転角速度ω0を演算することができる。
【００９８】
また、第二の実施形態によれば、加速度センサ４２により検出された加速度Ｇの情報を要することなく、基準回転角速度ω0を演算することができる。よって、第一の実施形態の場合に比して、送信機４４による加速度Ｇの情報の送信頻度を低減することができ、これによりバッテリ４６が保有する電気エネルギーが送信機４４により消費される量を低減することができる。
【００９９】
［第三の実施形態］
図７は、第一及び第二の実施形態の修正例として構成された本発明の第三の実施形態にかかる交換要否判定装置１０におけるスナップインバルブ１２の交換要否の判定制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【０１００】
第三の実施形態においては、ステップ１０〜１７０は、第一又は第二の実施形態の場合と同様に実行されるが、ステップ１７０が完了すると、ステップ１８０に代えてステップ１７５が実行される。
【０１０１】
ステップ１７５においては、劣化指標値Ｉdの積算値Ｉdinが予め設定された第一の基準値Ｉdinc1を越えているか否かの判別、即ちスナップインバルブ１２の交換時期が近づいているか否かの判定が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ３０へ戻り、肯定判別が行われたときには制御はステップ１８５へ進む。なお、第一の基準値Ｉdinc1は、第一の実施形態における基準値Ｉdincよりも小さい正の一定の整数（例えば８０万）である。
【０１０２】
ステップ１８５においては、劣化指標値Ｉdの積算値Ｉdinが予め設定された第二の基準値Ｉdinc2を越えているか否かの判別、即ちスナップインバルブ１２の交換が必要であるか否かの判定が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ１９０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ１９５へ進む。なお、第二の基準値Ｉdinc2は、第一の実施形態における基準値Ｉdincと同一であってよい。
【０１０３】
ステップ１９５においては、スナップインバルブ１２の交換が必要な時期が近づいている旨の予告が、空気圧検出装置２８のＩＤ番号と共に表示装置６４に表示され、これにより車両の乗員に早晩スナップインバルブ１２の交換が必要になる旨の注意が喚起される。
【０１０４】
第三の実施形態によれば、劣化指標値Ｉdの積算値Ｉdinが増大する過程において、ステップ１８５において肯定判別が行われる前に、ステップ１７５において肯定判別が行われ、ステップ１９５が実行される。よって、スナップインバルブ１２の交換が必要である旨の注意が喚起されていない状況から、早晩スナップインバルブ１２の交換が必要になる旨の注意が喚起される状況を経て、スナップインバルブ１２の交換が必要である旨の注意が喚起されるようになる。従って、車両の乗員は、第一及び第二の実施形態の場合に比してより適切なタイミングでスナップインバルブ１２の交換に対処することができる。
【０１０５】
なお、上述の各実施形態によれば、劣化指標値Ｉdの積算値Ｉdinは、ステップ１７０においてバックアップメモリに記憶される。そして、交換要否判定の制御の開始時に、ステップ２０において、積算値Ｉdinが基準値Ｉdincを越えているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには、ステップ１９０において、スナップインバルブ１２の交換が必要である旨の警報が表示装置６４に表示される。よって、ステップ３０に先立ってステップ２０の判別が行われない場合に比して、ステップ３０〜１８０が無駄に実行されることを防止することができると共に、交換要否判定の制御が開始されてから警報が表示装置６４に表示されるまでの時間を短くすることができる。
【０１０６】
更に、上述の各実施形態によれば、ステップ９０において、現サイクルの加速度Ｇ1pが前サイクルの加速度Ｇ1fを越えているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われた場合にステップ１００〜１２０が実行されることにより、バルブユニット３０の角度変化量θが演算される。よって、現サイクルの加速度Ｇ1pが前サイクルの加速度Ｇ1f以下である状況においては、角度変化量θは演算されないので、ステップ９０の判別が行われない場合に比して、演算される角度変化量θの数を低減することができる。従って、ステップ１４０における角度変化量θの最大値θmaxの演算を容易に行うことができると共に、角度変化量θの値を記憶するために必要なＲＡＭの記憶容量を低減することができる。
【０１０７】
なお、ステップ９０は省略され、ステップ８０が完了すると、制御はステップ１００へ進むよう修正されてもよい。また、ステップ９０がステップ８０の前に実行されてもよい。
【０１０８】
以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【０１０９】
例えば、上述の各実施形態においては、バルブユニット３０が基準位置にあるときには、検出ユニット４８の基準面は、ホイール２２の径方向Ｂに垂直な方向に延在し、加速度センサ４２はホイール２２の径方向Ｂの加速度を検出するようになっている。しかし、ホイール２２のリム部２２Ｒに対するバルブユニット３０の取り付けが適正でない場合には、車輪Ｗが静止している状況において、検出ユニット４８の基準面がホイール２２の径方向Ｂに垂直な方向に対し傾斜した状態になることがある。
【０１１０】
ホイール２２の径方向Ｂに垂直な方向に対する検出ユニット４８の基準面の傾斜角をαとすると、上記式（３）〜（５）はそれぞれ下記の式（３′）〜（５′）に修正される必要がある。しかし、傾斜角αは一般に微小な値であるので、cosα＝１、cos(θ＋α)＝cosθ、sin(θ＋α)＝sinθと見做されてよい。従って、上記傾斜がある場合にも、上述の各実施形態のようにバルブユニット３０の角度変化量θを演算することができる。
Ｆ0・cosα＝Ｍ・Ｇ0  …（３′）
Ｆ1・cos(θ＋α)＝Ｍ・Ｇ1  …（４′）
Ｌ・sin(θ＋α)＝Ｒ1−Ｒ0  …（５′）
【０１１１】
また、上述の各実施形態においては、基準値Ｖ2は、基準車速Ｖ1と同一又はそれよりも大きい正の定数であるが、Ｖ2はＧ0及びω0が取得された時点の車速Ｖよりも高い値に設定されてもよい。
【０１１２】
また、上述の各実施形態においては、スナップインバルブ１２の交換要否を判定するための制御装置１４は、タイヤ空気圧Ｐaの異常を判定するための制御装置としても機能する。しかし、スナップインバルブ１２の交換要否を判定するための制御装置は、タイヤ空気圧Ｐaの異常を判定するための制御装置とは別の制御装置であってもよい。
【０１１３】
また、上述の各実施形態においては、制御装置１４には、リセットスイッチ７０から該スイッチが操作されたか否かを示す信号が入力される。しかし、空気圧検出装置２８がスナップインバルブ１２と一体をなし、スナップインバルブ１２の交換の際にはバルブユニット３０が交換される場合には、電子制御装置６０は、ＩＤ番号の変化によってスナップインバルブ１２の交換を判定することができるので、リセットスイッチ７０が省略されてもよい。
【０１１４】
更に、上述の第三の実施形態においては、まずスナップインバルブ１２の交換が必要な時期が近づいている旨の予告が表示され、更に経時劣化が進行すると、スナップインバルブ１２の交換が必要である旨の警報が表示される。しかし、スナップインバルブ１２の交換が必要な時期が近づいている旨の予告の表示は、経時劣化が進行するにつれて交換の必要性が漸次増大することが解るよう、経時劣化が進行するにつれて表示の色、大きさなどが漸次変化するよう修正されてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１０…交換要否判定装置、１２…スナップインバルブ、１４…制御装置、１６…バルブステム、１８…弾性体、２０…タイヤ、２２…ホイール、２４…孔、２６…空気室、２８…空気圧検出装置、３０…バルブユニット、４０…空気圧センサ、４２…加速度センサ、４４…送信機、６０…電子制御装置、６２…受信機、６４…表示装置、６８…車速センサ、７０…リセットスイッチ、７２i…車輪速度センサ
【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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