(57)【要約】【課題】  タイヤ空気圧の低下の情報を確実に運転者に伝えることができるようにした間接方式のタイヤ空気圧監視装置を提供すること。【解決手段】  タイヤ空気圧監視装置１は、車両の各車輪Ｗに対してそれぞれ設けられ、この車輪Ｗの回転速度に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段（２）と、このパルス信号に基づき、車輪Ｗのタイヤ空気圧を推定するタイヤ空気圧推定手段（６）と、このタイヤ空気圧推定手段（６）の推定結果に基づき、タイヤ空気圧の低下を判定するタイヤ空気圧低下判定手段（７）と、車両に設置され、この車両の運転者に振動を与える振動手段３１と、タイヤ空気圧低下判定手段（７）の判定結果に基づき、振動手段３１を駆動制御する振動制御手段（８）とを備えている。【選択図】      図２
2005212687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の各車輪に対してそれぞれ設けられ、当該車輪の回転速度に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
前記パルス信号に基づき、前記車輪のタイヤ空気圧を推定するタイヤ空気圧推定手段と、
当該タイヤ空気圧推定手段の推定結果に基づき、前記タイヤ空気圧の低下を判定するタイヤ空気圧低下判定手段と、
前記車両に設置され、当該車両の運転者に振動を与える振動手段と、
前記タイヤ空気圧低下判定手段の判定結果に基づき、前記振動手段を駆動制御する振動制御手段と
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】
前記振動手段が前記車両の運転席に設置されたことを特徴とする、請求項１記載のタイヤ空気圧監視装置。
【請求項３】
前記振動手段が前記各車輪に対応するように前記運転席のシートクッションに複数配置され、
前記振動制御手段は、当該振動手段のうちでタイヤ空気圧の低下した車輪に対応するものを起動することを特徴とする、請求項２記載のタイヤ空気圧監視装置。
【請求項４】
前記振動制御手段は、前記タイヤ空気圧推定手段の推定結果に基づき前記タイヤ空気圧の低下量または低下速度を算出し、この算出結果に応じて前記振動手段の振幅と振動周波数と起動インターバルとのうち少なくとも一つを変化させることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタイヤ空気圧監視装置。
【請求項５】
前記振動手段の作動時に、振動以外の方法で前記タイヤ空気圧の低下を前記運転者に警告する警告手段をさらに備えたことを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のタイヤ空気圧監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の各車輪のタイヤ空気圧を監視して、そのタイヤ空気圧が所定値より低下したものがあったときに警告を発するタイヤ空気圧監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のタイヤ空気圧監視装置としては、以下に説明するような、間接方式と直接方式とが一般に知られている。
【０００３】
ＡＢＳの間接方式のタイヤ空気圧監視装置は、ＡＢＳ（Antilock  Brake  System）装着車の車輪速センサを利用するものである。
そのＡＢＳの間接方式のタイヤ空気圧監視装置は、車輪速センサからの車輪回転速度信号（パルス信号）を用いて各車輪間の回転速度差や、各車輪のタイヤ空気圧の状態に応じて変化するばね下の固有振動周波数によりタイヤ空気圧を推定している。
【０００４】
一方、直接方式のタイヤ空気圧監視装置は、例えば、タイヤ空気圧の低下を運転者に認識させるために、各車輪にそれぞれ設置されたタイヤ空気圧センサによってタイヤ空気圧を検出し、検出したタイヤ空気圧をセンサ側アンテナから電波で車体側アンテナに送信してタイヤ空気圧を監視する無線方式の装置である。
【０００５】
このような間接方式および直接方式のタイヤ空気圧監視装置では、例えば、特許文献１に開示されているように、運転席のインストルメントパネルに取り付けられているタイヤ空気圧表示器と、タイヤ空気圧低下ワーニングランプによりタイヤ空気圧の低下を警告するものが一般的である（例えば、特許文献１参照）。その他のタイヤ空気圧の低下の警告手段としては、ブザーあるいは音声発生器を用いたものが知られている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２６１２１号公報（段落００１３〜段落００１９、図１および図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のタイヤ空気圧監視装置の警告手段は、ランプなどの視覚情報、あるいはブザーなどの聴覚情報であるため、運転者に確実に伝達される保証はない。
自動車のインストルメントパネルには、種々の警告装置が搭載されているため、運転者は、タイヤ空気圧低下ワーニングランプやブザーが作動してもその意味が分かり辛かったり、また、例えば、雨や雪の中の走行などの悪条件下において運転に集中するあまり、運転者がタイヤ空気圧低下ワーニングランプやタイヤ空気圧表示器の文字表示などの警告を見落としたり、その警告に気付かずに走行し続けることがあった。
さらに、運転者は、オーディオの音量が大きいときや周囲の騒音の大きいときに、ブザー音などの音声警告に気付かないおそれがあり、このような場合には、タイヤ空気圧の異常が認識されないことがある。
【０００８】
このような運転環境に左右されずに、タイヤ空気圧の異常を運転者に認識させる対策としては、特許文献１のように、タイヤ空気圧低下ワーニングランプとタイヤ空気圧表示器などの複数の警告手段を併用することが考えられるが、それでも前記のような見落としなどの悪条件が重なると、運転者は依然としてタイヤ空気圧の異常を認識することができない。
【０００９】
一般に、タイヤ空気圧が低下すると車両に振動が生じ、運転者は車体やステアリングホイールから伝わる振動を感じ取ることによって、タイヤの異常を認識することが多かった。
ところが、近年では、車体の剛性やサスペンションの取り付け精度が向上し、また、タイヤの強度・剛性なども向上して、タイヤ空気圧の低下に伴う車体の振動が起き難くなっている。このため、車体からの振動のみでは、パンクなどのタイヤの異常を認識し難く、例えば、現在の車両では、タイヤ空気圧がメーカ推奨のタイヤ空気圧値（基準値）より約３０％低下しても、運転者が感知できないことが多い。
また、タイヤ空気圧が徐々に低下していく場合には、運転者が振動に対する感覚が慣れてくることにより、例えば、タイヤ空気圧が前記基準値より約５０％低下してもまだ感知できないことがある。その結果、タイヤ空気圧が低下したままの状態で、車両の走行が続けられるおそれがあった。
【００１０】
ＡＢＳの間接方式のタイヤ空気圧監視装置は、直接方式のタイヤ空気圧監視装置と比較して、タイヤ空気圧の低下を検出するのに時間がかかり、検出精度も劣っている。このため、タイヤ空気圧の異常警告が発せられたときには、タイヤ空気圧がかなり低下しているおそれがあった。
【００１１】
そこで、本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の課題は、タイヤ空気圧の低下の情報を確実に運転者に伝えることができるようにした間接方式のタイヤ空気圧監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置は、車両の各車輪に対してそれぞれ設けられ、当該車輪の回転速度に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、前記パルス信号に基づき、前記車輪のタイヤ空気圧を推定するタイヤ空気圧推定手段と、当該タイヤ空気圧推定手段の推定結果に基づき、前記タイヤ空気圧の低下を判定するタイヤ空気圧低下判定手段と、前記車両に設置され、当該車両の運転者に振動を与える振動手段と、前記タイヤ空気圧低下判定手段の判定結果に基づき、前記振動手段を駆動制御する振動制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載の本発明によれば、タイヤ空気圧監視装置は、タイヤ空気圧推定手段がパルス信号発生手段からの車輪の回転速度に応じたパルス信号からタイヤ空気圧を推定する。タイヤ空気圧低下判定手段は、その推定されたタイヤ空気圧に基づいて、各タイヤ空気圧の低下を判定する。そして、タイヤ空気圧が低下して、タイヤ空気圧低下判定手段がタイヤ空気圧が低下したと判定されると、振動制御手段が振動手段を起動させて運転者に振動を与える。これにより運転者は、運転操作に集中していても、また、車室内の騒音が大きいなどの室内環境に左右されずに振動手段による振動を感知でき、体感的にタイヤ空気圧の低下を認識することができる。
したがって、タイヤ空気圧監視装置は、直接方式のタイヤ空気圧監視装置と比較して、タイヤ空気圧の低下の検出が遅いＡＢＳ式（間接方式）のものであったとしても、確実にタイヤ空気圧の低下を運転者に知らせることができる。
【００１４】
請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置は、請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置であって、前記振動手段が前記車両の運転席に設置されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の本発明によれば、振動手段が運転席に設置されていることにより、タイヤ空気圧が低下したときに、運転席に着座した運転者に直接振動を与えて、タイヤ空気圧の低下を警告することができる。
【００１６】
請求項３に記載のタイヤ空気圧監視装置は、請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置であって、前記振動手段が前記各車輪に対応するように前記運転席のシートクッションに複数配置され、前記振動制御手段は、当該振動手段のうちでタイヤ空気圧の低下した車輪に対応するものを起動することを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の本発明によれば、振動手段が各車輪の配置位置に対応して運転席のシートクッションに複数配置されて、振動制御手段がタイヤ空気圧の低下が推定された車輪の配置位置に対応して設置された振動手段を起動させることによって、運転者が着座したシートクッションの振動を臀部と腿部とで体感して、タイヤ空気圧が低下したタイヤを知ることができる。
【００１８】
請求項４に記載のタイヤ空気圧監視装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のタイヤ空気圧監視装置であって、前記振動制御手段は、前記タイヤ空気圧推定手段の推定結果に基づき前記タイヤ空気圧の低下量または低下速度を算出し、この算出結果に応じて前記振動手段の振幅と振動周波数と起動インターバルとのうち少なくとも一つを変化させることを特徴とする。
ここで、起動インターバルとは、振動手段を起動させては停止させて、さらに起動させる一連の繰り返しにおける起動から次の起動までの間欠動作の間隔をいう。
【００１９】
請求項４に記載の本発明によれば、振動制御手段がタイヤ空気圧の低下量または低下速度によって、振幅と振動周波数と起動インターバルとのうちの少なくとも一つを変化させることにより、運転者が体感する振動の変化や振動強度の相違によってタイヤ空気圧の低下した度合いを知ることができる。
例えば、タイヤ空気圧が急激に低下したときには、そのタイヤ空気圧の低下速度によって、振動手段の振幅と振動周波数と起動インターバルとのうちのどれかを異常レベルの度合いに変化させて、タイヤがパンクやバーストしたことを確実に知らせることができる。
【００２０】
請求項５に記載のタイヤ空気圧監視装置は、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のタイヤ空気圧監視装置であって、前記振動手段の作動時に、振動以外の方法で前記タイヤ空気圧の低下を前記運転者に警告する警告手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項５に記載の本発明によれば、タイヤ空気圧監視装置は、振動手段がタイヤ空気圧の低下を警告しているときに、振動以外の方法を併用して確実にタイヤ空気圧の低下を警告することができる。
【００２２】
なお、タイヤ空気圧監視装置は、前記警告手段が警告表示と警告音との少なくとも一方を含むことが好ましい。
このように構成すれば、警告手段が、警告表示と警告音との少なくとも一方を含むことにより、例えば、タイヤ空気圧が所定値以下に低下したときに、振動手段の振動警告とともに、警告表示または警告音を併用して、タイヤ空気圧が低下したことを運転者に確実に認識させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るタイヤ空気圧監視装置によれば、運転者は、振動手段によって、タイヤ空気圧の低下を体感的に感知して認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、図１〜図５を参照して、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置を説明する。
本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置は、乗用車や作業車などのタイヤを備えたすべての車両に適用できるものであり、以下、その一例として、４輪乗用車の１つの車輪を例にして説明する。なお、このタイヤ空気圧監視装置に使用されるタイヤの種類および形状は、特に限定されず、すべてのタイヤに適用できるものである。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置を備えた乗用車の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置を示す図で、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３は、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置における警告手段の設置状態を示す車両の部分側面図である。
【００２６】
まず、図１〜図３を参照して車両Ｃおよび車両Ｃの各部を説明する。
車両Ｃは、図１に示すように、右前車輪ＷＦＲ、左前車輪ＷＦＬ、右後車輪ＷＲＲおよび左後車輪ＷＲＬの４つの車輪Ｗを有する４輪乗用車である。この車両Ｃには、例えば、運転席４１と、助手席４２と、後席４３とからなる座席４が設置されている。車両Ｃの車室内の前方には、インストルメントパネルＩＰ（図３参照）と、ステアリングホイールＳＴとが設置されている。そのインストルメントパネルＩＰ（図２参照）には、後記する表示器３２ａおよび警告音発生器３２ｂから構成される第２警告手段３２が設置されている。
【００２７】
各車輪Ｗ（ＷＦＲ，ＷＦＬ，ＷＲＲ，ＷＲＬ）は、図３に示すように、車軸Ｗｂに固定されたホイールＷａと、このホイールＷａに装着されるタイヤＴ（ＴＦＲ，ＴＦＬ，ＴＲＲ，ＴＲＬ）とから構成されていて、車軸Ｗｂとともに一体に回転する回転体である。各ホイールＷａには、車両Ｃの各車輪Ｗの回転速度（以下、単に「車輪速」という）に応じた間隔を有するパルス信号（車輪速信号）を発生するための車輪速センサ２（２ＦＲ，２ＦＬ，２ＲＲ，２ＲＬ）がそれぞれ設置されている。
【００２８】
図１に示すように、運転席４１のシートクッション４ａには、タイヤ空気圧監視装置１の構成要素のうち、運転者Ｄ（図３参照）に振動を与えるためのバイブレータ３１ａ〜３１ｄから構成される振動手段３１が設置されている。振動手段３１は、タイヤ空気圧の低下を警告する後記の警告手段３の１つであり、車両Ｃの座席４のうち少なくとも運転席４１に設置されている。バイブレータ３１ａ〜３１ｄの配置位置は、車輪Ｗ（ＷＦＲ，ＷＦＬ，ＷＲＲ，ＷＲＬ）の配置位置に対応して運転席４１のシートクッション４ａにおける運転者Ｄ（図２参照）の着座範囲より内側の前後左右の４箇所に取付けられている。
【００２９】
各バイブレータ３１ａ〜３１ｄは、図３に示すバイブレータ３１ａ，３１ｂのように、シートクッション４ａの表面から同じ深さの位置に埋設した状態で取り付けられている。このため、運転者Ｄがシートクッション４ａの上に着座した場合には、各バイブレータ３１ａ〜３１ｄからの振動を同じように臀部と腿部とで体感することができる。
各バイブレータ３１ａ〜３１ｄは、図２に示すように、タイヤ空気圧の低下量が所定値以下になったとき、またはタイヤ空気圧の低下速度が所定速度以上になったときに、このバイブレータ３１ａ〜３１ｄを起動させるバイブレータ制御部８に電気的に接続されている。
ここで、前記所定値とは、任意のタイヤ空気圧値であって、例えば、メーカ推奨の各タイヤ空気圧値（基準値）より３０％低いタイヤ空気圧値である。
また、所定速度とは、任意のタイヤ空気圧の低下速度であって、タイヤＴがパンクやバーストしてタイヤ空気圧が急激に低下したときの低下速度である。
【００３０】
次に、図１〜図３を参照してタイヤ空気圧監視装置１を説明する。
図１に示すタイヤ空気圧監視装置１は、車両Ｃの前後左右に配置された各タイヤ空気圧を車輪速センサ２の車輪速信号から推定して、そのタイヤ空気圧が低下したときに、バイブレータ３１ａ〜３１ｄからなる振動手段３１と、表示器３２ａおよび警告音発生器３２ｂからなる第２警告手段３２とから構成される警告手段３によって警告を発する（図２参照）。
図３に示すように、タイヤ空気圧監視装置１は、車両Ｃの各車輪Ｗの車輪速に応じた間隔を有するパルス信号（車輪速信号）を発生する車輪速センサ２と、後記する車載ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）５と、タイヤ空気圧の低下の警告を行う前記警告手段３とを備えて構成されている（図２参照）。
また、タイヤ空気圧監視装置１は、少なくとも、パルス信号を用いてタイヤ空気圧を推定するタイヤ空気圧推定部６と、このタイヤ空気圧推定部６で推定されたタイヤ空気圧に基づいてタイヤ空気圧の低下を判定するタイヤ空気圧低下判定部７と、このタイヤ空気圧低下判定部７によってタイヤ空気圧の低下が判定されたときにバイブレータ制御部８によって起動されて、運転者Ｄに振動を与える振動手段３１とから構成される警告手段３とを備えている（図２参照）。
【００３１】
図１に示すように、前記車輪速センサ２は、車両Ｃの各車輪Ｗに対してそれぞれ設けられて、その車輪Ｗの車輪速に応じた車輪速信号（パルス信号）を発生するセンサであり、例えば、無接点式の磁気型センサからなる。この車輪速センサ２は、車軸Ｗｂとともに回転するセンサロータ２ａと、このセンサロータ２ａの回転を検出する車輪速検出部２ｂとから構成されている。車輪速センサ２の車輪速信号（パルス信号）は、車両Ｃが走行して車輪Ｗが回転することにより発生し、タイヤ空気圧推定部６に送信される。
図２に示すように、車輪速センサ２は、それぞれの車輪Ｗに設置された右前車輪速センサ２ＦＲと、左前車輪速センサ２ＦＬと、右後車輪速センサ２ＲＲと、左後車輪速センサ２ＲＬとからなり、それぞれタイヤ空気圧推定部６に電気的に接続されている。
なお、車輪速センサ２は、特許請求の範囲に記載の「パルス信号発生手段」に相当する。車輪速センサ２は、主としてＡＢＳ用としても設けられたものである。
【００３２】
図３に示すように、センサロータ２ａは、鉄等の帯磁されていない磁性体を素材に形成されており、外周面に等間隔で多数の突設された形状を有する歯車形状を主に、車軸Ｗｂの外周に固着されている。
また、車輪速検出部２ｂは、例えば、磁場を形成するための永久磁石（図示せず）と、この永久磁石(図示せず)に隣設したコイルとを内設したタイヤ空気圧推定用および車輪速検出用のピックアップ部からなる。車輪速検出部２ｂは、センサロータ２ａが車軸Ｗｂとともに回転すると、センサロータ２ａの外周面の凹凸を、この車輪速検出部２ｂが永久磁石で作られる磁束密度の変化で捕らえて、パルス信号として車輪速信号に変換するものである。
この車輪速検出部２ｂは、センサロータ２ａの中心線上の周囲に配置されるように、例えば、ホイールＷａの車幅方向の内側に設置された非回転体である懸架装置のナックル（図示せず）に設置されている。
【００３３】
なお、前記車輪速センサ２は、前記センサロータ２ａと車輪速検出部２ｂとから構成されるものに限定されるものではなく、例えば、永久磁石から形成されたセンサロータと、その永久磁石の磁気を感知する磁気抵抗素子やホール素子などの感磁素子からなる車輪速検出部とによって構成してもよい。また、車輪速センサ２は、スリットを有するセンサボートと、そのスリットに光を発散する発光素子と、スリットを通過した光を検出する受光素子とからなる光学式車輪速センサであってもよく、あるいは各種のロータリエンコーダでもよい。
【００３４】
また、前記車輪速センサ２から発信されるパルス信号のパルス間隔は、タイヤ空気圧の低下によって、タイヤＴの外径が変化することに応じて変化する。例えば、図１および図２に示すタイヤＴＦＲのタイヤ空気圧が低下すると、タイヤＴＦＲの外径が他のタイヤＴＦＬ，ＴＲＲ，ＴＲＬの外径に対して小さくなり、タイヤＴＦＲの車輪速が他のタイヤＴＦＬ，ＴＲＲ，ＴＲＬの車輪速よりも速くなるとともに、車輪速信号のパルス間隔が短くなる。したがって、各車輪速センサ２からの車輪速信号のパルス間隔が判れば、タイヤ空気圧が判明する。
【００３５】
図２に示す車載ＥＣＵ５は、各車輪速センサ２からの各車輪Ｗの車輪速に基づいて車体速度を算出して、この車体速度と各車輪Ｗの車輪速とによってタイヤ空気圧の低下をチェックして、タイヤ空気圧の低下の判定などを行い、タイヤ空気圧が所定値以下に低下したとき、またはタイヤ空気圧の低下速度が所定速度以上になったときに、警告手段３を制御する装置である。この車載ＥＣＵ５は、車両Ｃが走行中にタイヤＴにタイヤ空気圧が前記所定値以下または前記所定速度になった場合に、タイヤ空気圧が低下したタイヤＴに対応するバイブレータ３１ａ〜３１ｄを起動させる。車載ＥＣＵ５は、タイヤ空気圧推定部６と、タイヤ空気圧低下判定部７と、バイブレータ制御部８と、第２警告器制御部９とを備えたマイクロコンピュータからなる。
なお、タイヤ空気圧監視装置１の起動は、この車載ＥＣＵ５によって制御されている。車載ＥＣＵ５は、蓄電池からなる車載電源（図示せず）に電気的に接続されている。
【００３６】
前記タイヤ空気圧推定部６は、車輪速センサ２からのパルス信号に基づき、車輪Ｗのタイヤ空気圧を推定するものであって、例えば、各車輪速センサ２（２ＦＲ，２ＦＬ，２ＲＲ，２ＲＬ）からのパルス信号の周期から算出した各車輪Ｗの車輪速と、この各車輪Ｗの車輪速から算出した車体速度とを比較して、４つの車輪Ｗの内のどれかの車輪Ｗ（ＷＦＲ，ＷＦＬ，ＷＲＲ，ＷＲＬ）の車輪速が速ければ、その車輪Ｗのタイヤ空気圧が低下して外径が小さくなり、これによって他の車輪Ｗよりも車輪速が速くなることを利用してタイヤ空気圧を推定する装置である。タイヤ空気圧推定部６は、各種の走行条件および外乱条件下におけるタイヤＴの基準タイヤ空気圧値や前記タイヤ空気圧の所定値や前記タイヤ空気圧の低下速度の所定速度などの各種のデータをメモリした記憶回路や、そのデータと車輪速センサ２の車輪速信号に基づいて算出したタイヤ空気圧とを比較する比較回路などから構成されている。このタイヤ空気圧推定部６は、タイヤ空気圧低下判定部７に電気的に接続されている。
なお、タイヤ空気圧推定部６は、特許請求の範囲に記載の「タイヤ空気圧推定手段」に相当する。
【００３７】
前記タイヤ空気圧低下判定部７は、タイヤ空気圧推定部６の推定結果に基づき、警告するタイヤ空気圧の低下を判断するものであって、例えば、タイヤ空気圧推定部６で算出した各タイヤ空気圧の低下量、またはタイヤＴがパンクやバーストしたときに、タイヤ空気圧が予め設定された低下速度に達したら、その結果の情報を生成する。このタイヤ空気圧低下判定部７は、バイブレータ制御部８および第２警告器制御部９にそれぞれ電気的に接続されて、タイヤ空気圧低下判定部７の判定結果の判定信号は、バイブレータ制御部８および第２警告制御部９に送信される。
なお、タイヤ空気圧低下判定部７は、特許請求の範囲に記載の「タイヤ空気圧低下判定手段」に相当する。
【００３８】
図２に示す前記バイブレータ制御部８は、タイヤ空気圧低下判定部７で判定したタイヤ空気圧信号により、どのタイヤ空気圧が低下したのかチェックして、それに対応する振動手段３１（バイブレータ３１ａ〜３１ｄ）に電流を流して振動させる振動の振幅（振動強度）を制御する装置である。このバイブレータ制御部８は、例えば、車輪速センサ２で検出された車輪速信号からタイヤ空気圧低下判定部７の推定結果に基づき、タイヤ空気圧の低下量または低下速度を正常・注意・異常の３つのタイヤ空気圧の度合いに分けて算出し、注意レベルと異常レベルのときに、タイヤ空気圧の低下の度合いに応じて振動の振幅（振動強度）を設定して警告手段３の振動手段３１に起動信号を送信して起動させる。バイブレータ制御部８は、各バイブレータ３１ａ〜３１ｂにそれぞれ電気的に接続されている。
タイヤ空気圧の注意レベルとは、例えば、タイヤ空気圧の基準値より３０パーセント以下である。タイヤ空気圧の異常レベルとは、タイヤＴがパンクまたはバーストして急激にタイヤ空気圧が低下して、タイヤ空気圧の低下速度が所定速度以上になったときの状態である。
なお、バイブレータ制御部８は、特許請求の範囲に記載の「振動制御手段」に相当する。
【００３９】
前記第２警告器制御部９は、タイヤ空気圧低下判定部７で判定したタイヤ空気圧レベル信号により、表示器３２ａおよび警告音発生器３２ｂからなる第２警告手段３２を起動させる起動回路（図示せず）と、表示器３２ａを起動・休止させる起動信号・休止信号を発信する発信回路（図示せず）などを備えた装置である。この第２警告器制御部９は、表示器３２ａおよび警告音発生器３２ｂにそれぞれ電気的に接続されている。
【００４０】
前記警告手段３は、運転者Ｄに振動を与えて警告を触覚的に体感させる振動手段３１と、この振動手段３１に連動して前記タイヤ空気圧が低下したことを視覚手段（表示器３２ａ）と聴覚手段（警告音発生器３２ｂ）とで警告する第２警告手段３２とを備えてなる。
【００４１】
前記振動手段３１は、図１に示すように、各車輪Ｗの配置位置に合わせて、運転席４１のシートクッション４ａの着座面の下に前後左右に分けて配設されたバイブレータ３１ａ〜３１ｄから構成されている。この振動手段３１は、タイヤ空気圧が前記所定値以下に低下したとき、またはタイヤ空気圧の低下速度が所定速度以上になったときに、バイブレータ制御部８からの起動信号によって起動される。
【００４２】
図４は、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置における警告手段の一例を示す図で、ロータ式バイブレータの構成を示す概略図である。
各バイブレータ３１ａ〜３１ｄは、前記したように、各車輪Ｗ（ＷＦＲ，ＷＦＬ，ＷＲＲ，ＷＲＬ）の配置位置に対応させて、バイブレータ３１ａが右前車輪ＷＦＲ、バイブレータ３１ｂは左前車輪ＷＦＬ、バイブレータ３１ｃが右後車輪ＷＲＲ、バイブレータ３１ｄが左後車輪ＷＲＬにそれぞれ対応して配置されている。
各バイブレータ３１ａ〜３１ｄは、例えば、図４に示すように、小型のロータ式バイブレータ３３である。
ロータ式バイブレータ３３は、モータ３４と、このモータ３４の回転軸３４ａに固定される偏心ロータ３５とから構成されている。偏心ロータ３５は、中心軸３５ａと回転中心３５ｂとが偏心量ｅだけずれている。このため、モータ３４が駆動して偏心ロータ３５が回転すると、モータ３４が振動を発生する。
このロータ式バイブレータ３３は、モータ３４を運転席４１のシートクッション４ａ内に、偏心ロータ３５が回転可能な状態に埋め込んだ状態で、運転席４１に着座した運転者Ｄの臀部と腿部とに振動を与えることができるように取り付けられている。
このように、バイブレータ３１ａ〜３１ｄは、小型のロータ式バイブレータ３３を使用するため、図２に示すようにシートクッション４ａの座面に近い位置に取り付けても、運転者Ｄに違和感を与えることはない。
【００４３】
図２に示す前記第２警告手段３２は、タイヤ空気圧が所定値以下に低下したことを警告表示する表示器３２ａと警告音を発する警告音発生器３２ｂとから構成されている。
なお、第２警告手段３２は、特許請求の範囲に記載の「振動以外の方法で前記タイヤ空気圧の低下を前記運転者に警告する警告手段」に相当する。
【００４４】
前記表示器３２ａは、車輪速センサ２からの車輪速信号に基づいて推定された４輪全部のタイヤ空気圧情報などを文字表示や画像表示や点滅表示などによって表示して運転者Ｄなどの乗員に表示や警告を行うようにした装置であり、例えば、インストルメントパネルＩＰ（図３参照）に配設されている。
【００４５】
前記警告音発生器３２ｂは、タイヤ空気圧情報などを音声やブザー音などの音によって運転者Ｄなどの乗員に警告する装置であり、例えば、インストルメントパネルＩＰ（図３参照）に配設されている。
【００４６】
次に図５を主に、各図を参照してタイヤ空気圧の推定および警告について説明する。
図５は、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置の動作を示すフローチャートである。
【００４７】
例えば、運転者Ｄがイグニッションスイッチ（図示せず）をＯＮすることにより、タイヤＴ（図１参照）のタイヤ空気圧を監視して警告するタイヤ空気圧監視装置１がスタートする。
【００４８】
まず、図２に示す各車輪速センサ２により車輪速信号の取り込みを行う（ステップＳ１）。
図３に示す車両Ｃが走行すると、各タイヤＴが回転して、車輪速センサ２のセンサロータ２ａは、ホイールＷａとともに回転する。そして、車輪速センサ２は、磁性体からなりタイヤＴとともに回転するセンサロータ２ａの外周部に形成された凹凸により、車輪速検出部２ｂに内設された永久磁石で作られる磁束密度が変化する。車輪速検出部２ｂは、この磁束密度の変化に応じたパルス信号（車輪速信号）を出力する。これにより、車両Ｃの走行とともに車輪速センサ２から車輪速信号が送信される。
図２に示す車載ＥＣＵ５は、車輪速センサ２から発信された車輪速信号を受信する。タイヤ空気圧推定部６は、各車輪Ｗの車輪速信号を取得すると、その車輪速信号に付された各車輪速センサ２のＩＤを抽出して図示しないメモリに記憶させる（ステップＳ２）。
【００４９】
タイヤ空気圧推定部６では、各車輪速センサ２の車輪速信号から平均速度である車両Ｃ（図１参照）全体の車体速度を算出する（ステップＳ３）。
次に、前記タイヤ空気圧推定部６は、この車体速度における各車輪Ｗの正常時にメモリされている車輪速と、各車輪Ｗに配置された各車輪速センサ２からピックアップした車輪速信号から各車輪Ｗの車輪速を算出して各タイヤ空気圧を推定する（ステップＳ４）。
【００５０】
次に、タイヤ空気圧低下判定部７は、タイヤ空気圧推定部６で推定したタイヤ空気圧と、基準タイヤ空気圧を比較して、タイヤ空気圧が所定値より低下したかを判定する（ステップＳ５）。
そして、タイヤ空気圧が所定値以下に低下していない正常レベル（例えば、タイヤ空気圧基準値〜マイナス３０％未満のタイヤ空気圧値）の場合は、Ｎｏ方向に進んで、タイヤ空気圧低下判定部７から第２警告器制御部９を介して表示器３２ａにタイヤ空気圧値の正常信号が送られて、表示器３２ａはタイヤ空気圧値が正常な値であることを表示して（ステップＳ６）、ステップＳ１に戻り、再度ステップＳ１〜ステップＳ５の処理を行う。
【００５１】
一方、タイヤ空気圧が所定値より低下した場合は、タイヤ空気圧が低下したとして、タイヤ空気圧の異常を示す信号をバイブレータ制御部８および第２警告器制御部９に出力する。
まず、バイブレータ制御部８および第２警告器制御部は、タイヤ空気圧が低下した車輪Ｗを特定するために、メモリに記憶されている車輪速センサ２のＩＤをチェックする（ステップＳ７）。
【００５２】
次に、前記車輪速センサ２のＩＤによって、タイヤ空気圧の低下があった車輪Ｗが特定されると、その車輪Ｗに対応する警告手段３が起動中か否かをチェックする（ステップＳ８）。
そして、警告手段３が起動中でない場合、バイブレータ制御部８は、ステップＳ７の判定結果に基づいてタイヤ空気圧が低下したタイヤＴに対応するバイブレータ３１ａ〜３１ｄに電流を流して起動させて運転者Ｄに警告するとともに、これと同時に第２警告器制御部９は、第２警告手段３２の表示器３２ａおよび警告音発生器３２ｂに起動信号を送り起動させる（ステップＳ９）。
例えば、右前車輪ＷＦＲのタイヤ空気圧が低下した場合は、シートクッション４ａにおける右前のバイブレータ３１ａが起動される。これにより、運転者Ｄは、シートクッション４ａの右前のバイブレータ３１ａが振動していることを右側の腿部で感じて、右前車輪ＷＦＲのタイヤ空気圧が低下したことを知ることがきる。
さらに、運転者Ｄは、第２警告手段３２の表示器３２ａと警告音発生器３２ｂとによっても右前車輪ＷＦＲのタイヤ空気圧が低下したことを知らされる。
その後、ステップＳ１に戻る。
【００５３】
前記ステップＳ８で、警告手段３が起動中であるとチェックされた場合には、タイヤ空気圧の低下量を算出するとともに、前回に対するタイヤ空気圧の変化量を算出してタイヤ空気圧の低下速度を求める（ステップＳ１０）。このタイヤ空気圧の低下速度は、それぞれのタイヤ空気圧の低下度合いを示している。
【００５４】
次に、タイヤ空気圧の低下速度が所定速度以上かをチェック（ステップＳ１１）して、タイヤ空気圧が急激に低下していない場合は、タイヤ空気圧の度合いが注意レベルと判断して比較的弱い振幅の振動でバイブレータ３１ａ〜３１ｂを駆動させて、運転者Ｄにタイヤ空気圧の度合いが注意レベルであることを臀部と腿部とを振動させて知らせる。これと同時に第２警告器制御部９は、表示器３２ａおよび警告音発生器３２ｂなどからなる第２警告手段３２に注意レベルの起動信号を送り駆動させて、警告させる（ステップＳ１２）。
一方、ステップＳ１１でタイヤ空気圧が急激に低下してタイヤ空気圧の低下速度が所定速度以上になった場合は、タイヤＴがパンクまたはバーストでタイヤ空気圧が注意レベルまで低下したかを判断して、バイブレータ制御部８および第２警告部９を介してそれぞれ振動手段３１および第２警告手段３２を異常レベルの度合いの振動強度で駆動させる（ステップＳ１３）。
バイブレータ制御部８は、そのタイヤ空気圧の低下量により振動させる振動強度（振幅）を強にしてタイヤ空気圧が低下したタイヤＴに相当するバイブレータ３１ａ〜３１ｄを強く振動させて、運転者Ｄの臀部と腿部とに振動を与えてタイヤ空気圧の低下の度合いが異常レベルであることを触覚的に強く伝える。
第２警告器手段３２は、表示器３２ａでタイヤ空気圧値を視覚的に表示して警告するとともに、警告音発生器３２ｂでも聴覚的に警告する。
【００５５】
これにより、運転者Ｄは、臀部および腿部の刺激によって感触的に感じるバイブレータ３１ａ〜３１ｄの強い警告振動と、目によって視認される表示器３２ａの警告表示と、耳によって確認される警告音発生器３２ｂの警告音との３つの警告により、確実にタイヤＴが低下したことを知ることができる。
これにより、運転者Ｄは、速やかに車両Ｃを停車させて、タイヤ空気圧の状態を確認しなければならないことを知ることができる。
【００５６】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
【００５７】
図６は、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置におけるバイブレータの設置部位の変形例を示す図で、車両の部分側面図である。
【００５８】
前記した実施の形態では、バイブレータ３１ａ〜３１ｄの配置位置を図３に示すように、運転席４１のシートクッション４ａとしたが、これに限定されるものではない。
図６に示すように、バイブレータ３１ｅは、運転席４１の背もたれ４ｂ、ヘッドレスト４ｃ、アームレスト４ｄ、インストルメントパネルＩＰ、ステアリングホイールＳＴ、運転席４１以外の座席４のシートクッション４ｅに埋め込んでもよい。つまり、バイブレータ３１ｅは、運転者Ｄや乗員Ａに振動を与えることができるようなところに取り付ければよい。
【００５９】
なお、本実施の形態では、図１に示すように、バイブレータ３１ａ〜３１ｄをシートクッション４ａに４つ設けたが、１つでだけであってもよい。
また、バイブレータ３１ａ〜３１ｄの振動強度の変化を振幅としたが、バイブレータ３１ａ〜３１ｄの振動周波数および起動インターバルを変化させてもよい。
さらに、バイブレータ３１ａ〜３１ｄとして、本実施の形態では、図４に示すロータ式バイブレータ３３を用いたが、このほかに、電磁式のバイブレータなども利用可能である。この場合も、前記にように振動周波数や振幅や起動インターバル（間欠動作の間隔）を変化させてタイヤ空気圧の低下の度合いを認識させることができる。
【００６０】
バイブレータは、タイヤ空気圧の異常を警告するほか、エンジンやトランスミッションなどの他の機器の異常時における警告手段として併用することもできる。この場合は、例えば、振動パターンを変えて運転者がその警告内容を識別できるようにすることが望ましい。
【００６１】
なお、車輪速センサの車輪速信号からタイヤ空気圧を推定するタイヤ空気圧推定手段は、各車輪のタイヤ空気圧の状態に応じて変化するばね下の固有振動周波数に基づいて、前記タイヤ空気圧の低下を推定する構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置を備えた乗用車の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置を示す図で、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３】本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置における警告手段の設置状態を示す車両の部分側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置における警告手段の一例を示す図で、ロータ式バイブレータの構成を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置におけるバイブレータの設置部位の変形例を示す図で、車両の部分側面図である。
【００６３】
１      タイヤ空気圧監視装置
２      車輪速センサ（パルス信号発生手段）
３      警告手段
４      座席
６      タイヤ空気圧推定部（タイヤ空気圧推定手段）
７      タイヤ空気圧低下判定部
８      バイブレータ制御部（振動制御手段）
３１    振動手段
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ  バイブレータ
３２    第２警告手段
３２ａ  表示器
３２ｂ  警告音発生器
４１    運転席
Ｃ      車両
Ｄ      運転者
Ｗ      車輪
Ｔ      タイヤ
【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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