(57)【要約】【課題】減圧判定の精度を向上させることができるタイヤ空気圧低下検出方法を提供する。【解決手段】車両に装着したタイヤから得られる車輪回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法。前記各タイヤの車輪回転情報を検出する工程と、前記タイヤに埋め込まれた無線式ＩＤタグから得られるタイヤ情報に基づいて、空気圧の低下を検出するための判定値のしきい値を予め記憶されたしきい値に最適化する工程と、前記判定値を算出する工程と、最適なしきい値を用いてタイヤの空気圧低下を判定する工程を含んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着したタイヤから得られる車輪回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの車輪回転情報を検出する工程と、前記タイヤに埋め込まれた無線式ＩＤタグから得られるタイヤ情報に基づいて、空気圧の低下を検出するための判定値のしきい値を予め記憶されたしきい値に最適化する工程と、前記判定値を算出する工程と、最適なしきい値を用いてタイヤの空気圧低下を判定する工程を含むタイヤ空気圧低下検出方法。
【請求項２】
車両に装着したタイヤから得られる車輪回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法装置であって、前記各タイヤの車輪回転情報を検出する車輪速度検出手段と、前記タイヤに埋め込まれた無線式ＩＤタグから得られるタイヤ情報に基づいて、空気圧の低下を検出するための判定値のしきい値を予め記憶されたしきい値に最適化するしきい値最適化手段と、前記判定値を算出する判定値演算手段と、最適なしきい値を用いてタイヤの空気圧低下を判定する減圧判定手段とを備えてなるタイヤ空気圧低下検出装置。
【請求項３】
車両に装着したタイヤから得られる車輪回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を判定するためにコンピュータを、前記タイヤに埋め込まれた無線式ＩＤタグから得られるタイヤ情報に基づいて、空気圧の低下を検出するための判定値のしきい値を予め記憶されたしきい値に最適化するしきい値最適化手段、前記判定値を算出する判定値演算手段、最適なしきい値を用いてタイヤの空気圧低下を判定する減圧判定手段として機能させるためのタイヤ減圧判定のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムに関する。さらに詳しくは、減圧判定の精度を向上させることができるタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の間接式空気圧低下検出装置は、規定内圧の動荷重半径や共振周波数に対する、減圧（たとえば３０％減圧）した場合の動荷重半径や共振周波数の相対変化を捉えることにより、空気圧低下の判定を行なっている（たとえば特許文献１参照）。その判定では、相対変化の程度を予め定めたしきい値と比較する方法を用いている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−３０５０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、タイヤのサイズおよびパターンが異なると、同程度の内圧変化に対する動荷重半径や共振周波数の相対変化の程度が異なるとともに、一個一個のタイヤには、同サイズおよび同パターンであっても、製造誤差などに起因して、減圧に対するタイヤ特性の相対変化量は個体差が生じる。このため、しきい値を決めるにあたり、対象となるサイズおよびパターンのタイヤのうち、相対変化の大きいタイヤの相対変化量と相対変化の比較的小さいタイヤの相対変化量を考慮して、両者の変化量の中間値を使用している。したがって、車両に装着されるタイヤによって、空気圧低下の検出が可能な減圧量（割合）が異なることになる。
【０００５】
たとえばつぎの２種類のタイヤ（１）および（２）が装着される車両を考える。
タイヤ（１）：ＬＭ７０２  ２０５／５５Ｒ１６（規定圧から３０％減圧すると動荷重半径が０．３％変化する）
タイヤ（２）：ＬＭ７０１  １９５／６０Ｒ１５（規定圧から３０％減圧すると動荷重半径が０．２５％変化する）
【０００６】
空気圧低下の判定のためのしきい値をタイヤ（１）に合わせて、０．３とすると、タイヤ（１）では３０％減圧の検出が可能であるが、タイヤ（２）では３０％減圧における動荷重半径の変化量が小さいため、減圧検出ができない。
【０００７】
また、多くの間接式空気圧低下検出装置では、装着されるタイヤが事前に分かっている場合にのみ、正当なしきい値を決めることができるため、市販される交換タイヤについては検出精度が保証されない。
【０００８】
本発明は、叙上の事情に鑑み、減圧判定の精度を向上させることができるタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のタイヤ空気圧低下検出方法は、車両に装着したタイヤから得られる車輪回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの車輪回転情報を検出する工程と、前記タイヤに埋め込まれた無線式ＩＤタグから得られるタイヤ情報に基づいて、空気圧の低下を検出するための判定値のしきい値を予め記憶されたしきい値に最適化する工程と、前記判定値を算出する工程と、最適なしきい値を用いてタイヤの空気圧低下を判定する工程を含むことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明のタイヤ空気圧低下検出装置は、車両に装着したタイヤから得られる車輪回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法装置であって、前記各タイヤの車輪回転情報を検出する車輪速度検出手段と、前記タイヤに埋め込まれた無線式ＩＤタグから得られるタイヤ情報に基づいて、空気圧の低下を検出するための判定値のしきい値を予め記憶されたしきい値に最適化するしきい値最適化手段と、前記判定値を算出する判定値演算手段と、最適なしきい値を用いてタイヤの空気圧低下を判定する減圧判定手段とを備えてなることを特徴としている。
【００１１】
さらに、本発明のタイヤ減圧判定のプログラムは、車両に装着したタイヤから得られる車輪回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を判定するためにコンピュータを、前記タイヤに埋め込まれた無線式ＩＤタグから得られるタイヤ情報に基づいて、空気圧の低下を検出するための判定値のしきい値を予め記憶されたしきい値に最適化するしきい値最適化手段、前記判定値を算出する判定値演算手段、最適なしきい値を用いてタイヤの空気圧低下を判定する減圧判定手段として機能させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数のタイヤに対し、個別に最適なしきい値を用いることができるため、タイヤのサイズおよびパターンによる減圧判定の性能差がなくなる。市販されているタイヤの最適なしきい値をデータベース化すれば、新車に装着されるタイヤだけでなく市販される交換タイヤにおいても検出精度の保証が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムを説明する。
【００１４】
図１に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわるタイヤ空気圧低下検出装置は、車両に備えられた４つのタイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲの空気圧が低下しているか否かを検出するもので、タイヤにそれぞれ関連して設けられた通常の車輪速度検出手段１を備えている。
【００１５】
前記車輪速度検出手段１としては、電磁ピックアップなどを用いて回転パルスを発生させてパルスの数から回転角速度や車輪速度の車輪回転情報を定期的に測定するための車輪速センサまたはダイナモのように回転を利用して発電を行ない、この電圧から回転角速度や車輪速度を測定するためのものを含む角速度センサなどを用いることができる。前記車輪速度検出手段１の出力はＡＢＳなどのコンピュータである制御ユニット２に与えられる。制御ユニット２には、空気圧が低下したタイヤを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子またはＣＲＴなどで構成された表示器３、ドライバーによって操作することができる初期化スイッチ４および警報器５が接続されている。また、タイヤには無線式ＩＤタグが埋め込まれている。かかる無線式ＩＤタグとして、たとえばＶ７２０−Ｄ５２Ｐ３０（商品名、オムロン（株）製）を用いることができる。この無線式ＩＤタグのタグリーダー６は、予め車両に装備されており、前記制御ユニット２に接続されている。また、このタグリーダー６の読み取りは、タイヤ識別ボタンが押されると開始される。
【００１６】
前記制御ユニット２は、図２に示されるように、外部装置との信号の受け渡しに必要なＩ／Ｏインターフェイス２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、該ＣＰＵ２ｂの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記ＣＰＵ２ｂが制御動作を行なう際にデータなどが一時的に書き込まれたり、その書き込まれたデータなどが読み出されるＲＡＭ２ｄと、種々のタイヤの最適なしきい値が書き込まれた記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）２ｅとから構成されている。
【００１７】
前記車輪速度検出手段１では、タイヤの回転数に対応したパルス信号（以下、車輪速パルスという）が出力される。またＣＰＵ２ｂでは、車輪速度検出手段１から出力された車輪速パルスに基づき、所定のサンプリング周期ΔＴ(sec)、たとえばΔＴ＝１秒ごとに各タイヤの回転角速度Ｆｉが算出される。
【００１８】
ところで、タイヤは規格内でのばらつき（初期差異）が含まれて製造されるため、各タイヤの有効転がり半径（一回転により進んだ距離を２πで割った値）は、すべてのタイヤがたとえ正常空気圧であっても、同一とは限らない。そのため、各タイヤの回転角速度Ｆｉはばらつくことになる。そこで、たとえば回転角速度Ｆｉから初期差異の影響を排除する方法がある。この方法では、まず、つぎに示される初期補正係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を算出する。
Ｋ１＝Ｆ１／Ｆ２    ・・・（１）
Ｋ２＝Ｆ３／Ｆ４    ・・・（２）
Ｋ３＝（Ｆ１＋Ｋ１×Ｆ２）／（Ｆ２＋Ｋ２×Ｆ４）    ・・・（３）
【００１９】
ついで、この算出された初期補正係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を用いて式（４）〜（７）に示されるように新たな回転角速度Ｆ１iを求めるようにしている。
Ｆ１1＝Ｆ１              ・・・（４）
Ｆ１2＝Ｋ１×Ｆ２        ・・・（５）
Ｆ１3＝Ｋ３×Ｆ３        ・・・（６）
Ｆ１4＝Ｋ２×Ｋ３×Ｆ４  ・・・（７）
【００２０】
ここで、初期補正係数Ｋ１は、前左右タイヤ間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための係数である。初期補正係数Ｋ２は、後左右タイヤ間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための係数である。初期補正係数Ｋ３は、前左タイヤと後左タイヤとのあいだの初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための係数である。そして、前記Ｆ１iに基づき、各車輪のタイヤの車輪速度Ｖｉを算出する。
【００２１】
本実施の形態では、前記車輪速度検出手段１と、不揮発性メモリ２ｅと、前記無線式ＩＤタグから得られるタイヤ情報に基づいて、空気圧の低下を検出するための判定値のしきい値を予め記憶されたしきい値に最適化するしきい値最適化手段と、前記判定値を算出する判定値演算手段と、最適なしきい値を用いてタイヤの空気圧低下を判定する減圧判定手段とから構成されている。そして、タイヤ減圧判定のプログラムは、前記制御ユニット２を、しきい値最適化手段、判定値演算手段、減圧判定手段として機能させる。
【００２２】
前記判定値ＤＥＬとして、つぎの式（８）に示されるように、一対の対角線上の車輪速度の相対比較である判定値を用いる。すなわち対角線上にある一対の車輪からの車輪速度の平均値から対角線上にある他の一対の車輪からの車輪速度の平均値を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率を用いる。
【００２３】
ＤＥＬ＝｛（Ｖ１＋Ｖ４）／２−（Ｖ２＋Ｖ３）／２｝／
｛（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／４｝×１００（％）  ・・・（８）
ここで、Ｖ１〜Ｖ４は、それぞれ前左タイヤＦＬ、前右タイヤＦＲ、後左タイヤＲＬおよび後右タイヤＲＲの車輪速度である。
【００２４】
本実施の形態では、無線式ＩＤタグにより車両に装着されたタイヤのタイヤ情報（サイズおよびパターン）を特定したのち、予め前記制御ユニット２の不揮発性メモリ２ｅに保存されているタイヤ情報としきい値との関係から、そのタイヤの減圧に対するタイヤ特性の相対変化量を検出するのに最適なしきい値を取得する。そして、該しきい値と判定値を比較して空気圧低下を検出する。
【００２５】
これにより、複数のタイヤに対し、個別に最適なしきい値を用いることができるため、タイヤの個体差による減圧判定の性能差がなくなり、減圧判定の精度を向上させることができる。なお、前記しきい値は、個々のタイヤごとに工場出荷検査などで測定し設定されている。
【００２６】
本実施の形態では、最適なしきい値を制御ユニットの不揮発性メモリに記憶させるようにしているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、たとえばインターネットのデータベースやタグなどに保存されるしきい値を用いることもできる。
【００２７】
つぎに本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００２８】
実施例１
車両として、無線式ＩＤタグ用リーダーおよび本実施の形態にかかわる減圧判定のプログラムがプログラミングされたタイヤ空気圧低下検出装置を搭載したＢＭＷ３２８ｉを用意した。タグリーダーのデータは、前記検出装置のＣＰＵに接続されている。タグリーダーの読み取りは、タイヤ識別ボタンが押されると開始されて、読み取りが正常に完了すると終了するように設定されている。
【００２９】
本実施例では、つぎの表１に示されように無線式ＩＤタグが埋め込まれたタイヤＴ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４から、タイヤ情報を読み取り、規定圧から３０％減圧した場合を検出できる最適しきい値を前記制御ユニットの不揮発性メモリに記憶させた。
【００３０】
【表１】
2005145284.tif 000003
【００３１】
ついで本実施例では、タイヤＴ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４を車両の前左、前右、後左および後右の位置に装着した。そして、タイヤ識別ボタンを押すことで各位置にいずれのタイヤが装着されているかを識別させた。
【００３２】
まず前右の位置のタイヤＴ２について、規定圧からの変化割合で何％減圧したら、空気圧低下を検出するかどうかを調べたところ、３０％未満の減圧では検出できなかったが、３０％の減圧は検出した。
【００３３】
ついで後左の位置のタイヤＴ３について、同様に規定圧からの変化割合で何％減圧したら、空気圧低下を検出するかどうかを調べたところ、３０％未満の減圧では検出できなかったが、３０％の減圧は検出した。
【００３４】
ついで前左の位置のタイヤＴ１および後右の位置のタイヤＴ４についても、同様の試験を行なったところ、前記前右の位置のタイヤＴ２および後左の位置のタイヤＴ３と同様の結果を得た。
【００３５】
したがって、無線式ＩＤタグによりタイヤ情報（サイズおよびパターン）を識別し、最適なしきい値を選択したのち、減圧判定に使用することにより、減圧割合に対する動荷重半径の変化量が異なるタイヤであっても、同じ減圧割合で減圧検出が可能となることがわかった。
【００３６】
実施例２
車両として、無線式ＩＤタグ用リーダーおよび本実施の形態にかかわる減圧判定のプログラムがプログラミングされたタイヤ空気圧低下検出装置を搭載したＢＭＷ３２８ｉを用意した。タグリーダーのデータは、前記検出装置のＣＰＵに接続されている。タグリーダーの読み取りは、タイヤ識別ボタンが押されると開始されて、読み取りが正常に完了すると終了する。
【００３７】
本実施例では、つぎの表２に示されように無線式ＩＤタグが埋め込まれたタイヤＡおよびＢから、タイヤ情報を読み取り、規定圧から３０％減圧した場合を検出できる最適しきい値を前記制御ユニットの不揮発性メモリに記憶させた。このタイヤＡは、規定圧から３０％減圧すると動荷重半径が０．３％変化する。また、タイヤＢは、規定圧から３０％減圧すると動荷重半径が０．２５％変化する。
【００３８】
【表２】
2005145284.tif 000004
【００３９】
まずタイヤＡを車両の全輪に装着してタイヤ識別ボタンを押したのち、規定圧からの変化割合で何％減圧したら、空気圧低下を検出するかどうかを調べたところ、３０％未満の減圧では検出できなかったが、３０％の減圧は検出した。
【００４０】
ついでタイヤＢを車両の全輪に装着してタイヤ識別ボタンを押したのち、規定圧からの変化割合で何％減圧したら、空気圧低下を検出するかどうかを調べたところ、３０％未満の減圧では検出できなかったが、３０％の減圧は検出した。
【００４１】
したがって、無線式ＩＤタグによりタイヤ情報（サイズおよびパターン）を識別し、最適なしきい値を選択したのち、減圧判定に使用することにより、減圧割合に対する動荷重半径の変化量が異なるタイヤであっても、同じ減圧割合で減圧検出が可能となることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわるタイヤ空気圧低下検出装置を示すブロック図である。
【図２】図１のタイヤ空気圧低下検出装置の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  車輪速度検出手段
２  制御ユニット
３  表示器
４  初期化スイッチ
５  警報器
６  タグリーダー
【図１】
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【図２】
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