(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着した車輪から得られる車輪速情報に基づいてタイヤの種類を識別するタイヤ識別装置であって、４輪の回転信号を検知する回転速度検出手段と、各回転信号を演算して車輪速を記憶する演算記憶手段と、４輪の車輪速から演算される判定値に基づいて、タイヤの空気圧の低下を判定する減圧判定手段と、該判定値のばらつきの大小からタイヤの種類を識別する識別手段を備えてなるタイヤ識別装置であって、前記識別手段が初期化操作で、該判定値のばらつきの平均を演算し、タイヤ偏平率を特定することを特徴とするタイヤ識別装置。
【請求項２】
車両に装着した車輪から得られる車輪速情報に基づいてタイヤの種類を識別するタイヤ識別方法であって、４輪の回転信号を検知する工程と、各回転信号を演算して車輪速を記憶する工程と、４輪の車輪速から演算される判定値に基づいて、タイヤの空気圧の低下を判定する工程と、該判定値のばらつきの大小からタイヤの種類を識別する工程を備えるタイヤ識別方法であって、前記識別工程が初期化操作で、該判定値のばらつきの平均を演算し、タイヤ偏平率を特定することを特徴とするタイヤ識別方法。
【請求項３】
車両に装着した車輪から得られる車輪速情報に基づいてタイヤの空気圧の低下を検知してドライバーに警報するタイヤ空気圧低下警報装置であって、４輪の回転信号を検知する回転速度検出手段と、各回転信号を演算して車輪速を記憶する演算記憶手段と、４輪の車輪速から演算される判定値に基づいて、タイヤの空気圧の低下を判定する減圧判定手段と、該判定値のばらつきの大小からタイヤの種類を識別する識別手段と、当該識別されたタイヤの種類に応じてタイヤの空気圧の低下の判定基準値を設定する基準設定手段を備えてなるタイヤ空気圧低下警報装置であって、前記識別手段が初期化操作で、該判定値のばらつきの平均を演算し、タイヤ偏平率を特定することを特徴とするタイヤ空気圧低下警報装置。
【請求項４】
車両に装着した車輪から得られる車輪速情報に基づいてタイヤの空気圧低下を検知してドライバーに警報するタイヤ空気圧低下警報装置であって、４輪の回転信号を検知する工程と、各回転信号を演算して車輪速を記憶する工程と、４輪の車輪速から演算される判定値に基づいて、タイヤの空気圧の低下を判定する工程と、該判定値のばらつきの大小からタイヤの種類を識別する工程と、当該識別されたタイヤの種類に応じてタイヤの空気圧の低下の判定基準値を設定する工程を備えるタイヤ空気圧低下警報方法であって、前記識別工程が初期化操作で、該判定値のばらつきの平均を演算し、タイヤ偏平率を特定することを特徴とするタイヤ空気圧低下警報方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ識別装置およびその方法、ならびに該装置を用いたタイヤ空気圧低下警報装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車輪速の相対変化からタイヤの空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下警報装置では、つぎの式から計算される判定値（ＤＥＬ）の変動により、タイヤの空気圧の低下を検出している。
ＤＥＬ＝｛（Ｖ１＋Ｖ４）／２−（Ｖ２＋Ｖ３）／２｝／｛（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／４｝×１００（％）
【０００３】
ここで、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３およびＶ４は、それぞれ前左タイヤ、前右タイヤ、後左タイヤおよび後右タイヤの車輪の回転速度（車輪速）である。たとえば４輪のうち、前右タイヤ、後左タイヤおよび後右タイヤの内圧を標準空気圧に維持したままで前左タイヤの空気圧を変化させたとき、判定値は、図７に示されるように前左タイヤの空気圧の低下にしたがって増加していくことがわかっている。ただし、図７は直進時のグラフであり、旋回時には内外輪差や荷重移動により判定値が変動するので、内外輪差や荷重移動の補正を加えた判定値を使用したり、内外輪差や荷重移動のときにはタイヤの減圧の判定を行なわないで直進時のみの判定値で判定している。なお、図７において、ＳＡは標準空気圧であり、ＷＬは減圧により警報を発するときの空気圧（警報レベル）であり、ＳＤは判定基準値である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、タイヤの種類、とくにタイヤの偏平率（タイヤの幅／タイヤの断面高さ×１００％）が異なると、１輪の空気圧の低下に対する判定値の変化の仕方が異なる。たとえば図８に示されるように、タイヤＴ１、タイヤＴ２、タイヤＴ３の順で偏平率が大きくなると、同じ警報レベルＷＬで警報を出すための判定基準値ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３が異なるとともに、低偏平率のタイヤＴ１ほど減圧の感度はよく、高偏平率のタイヤＴ２およびタイヤＴ３になるほど減圧の感度はわるくなる。
【０００５】
したがって、１つの判定基準値ですべての種類のタイヤの減圧を正確に検出して警報を出すことは困難であり、タイヤのうち、感度のわるい方に合わせて判定基準値を設定すると、感度のよいタイヤを装着した場合には、ほんの少しの減圧でも警報が出るという問題がある。一方、感度のよい方に合わせて判定基準を設定すると、感度のわるいタイヤを装着した場合に、減圧の検出が遅れてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、叙上の事情に鑑み、タイヤの種類を識別して、タイヤ減圧の検出もれや誤報を防止することができるタイヤ識別装置およびその方法、ならびに該装置を用いたタイヤ空気圧低下警報装置およびその方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ識別装置は、車両に装着した車輪から得られる車輪速情報に基づいてタイヤの種類を識別するタイヤ識別装置であって、４輪の回転信号を検知する回転速度検出手段と、各回転信号を演算して車輪速を記憶する演算記憶手段と、４輪の車輪速から演算される判定値に基づいて、タイヤの空気圧の低下を判定する減圧判定手段と、該判定値のばらつきの大小からタイヤの種類を識別する識別手段を備えてなるタイヤ識別装置であって、前記識別手段が初期化操作で、該判定値のばらつきの平均を演算し、タイヤ偏平率を特定することを特徴とする。
【０００８】
本発明のタイヤ識別方法は、車両に装着した車輪から得られる車輪速情報に基づいてタイヤの種類を識別するタイヤ識別方法であって、４輪の回転信号を検知する工程と、各回転信号を演算して車輪速を記憶する工程と、４輪の車輪速から演算される判定値に基づいて、タイヤの空気圧の低下を判定する工程と、該判定値のばらつきの大小からタイヤの種類を識別する工程を備えるタイヤ識別方法であって、前記識別工程が初期化操作で、該判定値のばらつきの平均を演算し、タイヤ偏平率を特定することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のタイヤ空気圧低下警報装置は、車両に装着した車輪から得られる車輪速情報に基づいてタイヤの空気圧の低下を検知してドライバーに警報するタイヤ空気圧低下警報装置であって、４輪の回転信号を検知する回転速度検出手段と、各回転信号を演算して車輪速を記憶する演算記憶手段と、４輪の車輪速から演算される判定値に基づいて、タイヤの空気圧の低下を判定する減圧判定手段と、該判定値のばらつきの大小からタイヤの種類を識別する識別手段と、当該識別されたタイヤの種類に応じてタイヤの空気圧の低下の判定基準値を設定する基準設定手段を備えてなるタイヤ空気圧低下警報装置であって、前記識別手段が初期化操作で、該判定値のばらつきの平均を演算し、タイヤ偏平率を特定することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明のタイヤ空気圧低下警報方法は、車両に装着した車輪から得られる車輪速情報に基づいてタイヤの空気圧低下を検知してドライバーに警報するタイヤ空気圧低下警報装置であって、４輪の回転信号を検知する工程と、各回転信号を演算して車輪速を記憶する工程と、４輪の車輪速から演算される判定値に基づいて、タイヤの空気圧の低下を判定する工程と、該判定値のばらつきの大小からタイヤの種類を識別する工程と、当該識別されたタイヤの種類に応じてタイヤの空気圧の低下の判定基準値を設定する工程を備えるタイヤ空気圧低下警報方法であって、前記識別工程が初期化操作で、該判定値のばらつきの平均を演算し、タイヤ偏平率を特定することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤ識別装置およびその方法、ならびに該装置を用いたタイヤ空気圧低下警報装置およびその方法を説明する。
【００１２】
図１は本発明のタイヤ識別装置を用いたタイヤ空気圧低下警報装置の一実施の形態を示すブロック図、図２は図１におけるタイヤ空気圧低下警報装置の電気的構成を示すブロック図、図３はタイヤの偏平率が６０％のときの判定値の変化を示す図、図４はタイヤの偏平率が３５％のときの判定値の変化を示す図、図５はタイヤの偏平率が６０％、５５％、４５％および３５％のときの判定値の絶対値を平均した図、図６は本実施の形態のフローチャートである。
【００１３】
図１〜２に示すように、本発明の一実施の形態にかかわるタイヤ空気圧低下警報装置は、車両に装着された４つのタイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲ（前左タイヤ、前右タイヤ、後左タイヤおよび後右タイヤ、以下、総称としてＷｉという）の空気圧が低下しているか否かを検出するもので、各タイヤＷｉにそれぞれ関連して設けられた通常の回転速度検出手段を備えている。該回転速度検出手段の出力は制御ユニット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Ｗｉ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、および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が接続されている。
【００１４】
前記回転速度検出手段としては、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速度を測定するための車輪速センサ１またはダイナモのように回転を利用して発電を行ない、この電圧から回転速度を測定するものを含む角速度センサなどを用いることができる。
【００１５】
前記制御ユニット２は、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とから構成されている。
【００１６】
本実施の形態では、４輪の回転信号を検知する車輪速センサ１と、各回転信号を演算して車輪速を記憶する演算記憶手段と、４輪の車輪速から演算される判定値に基づいて、タイヤの空気圧の低下を判定する減圧判定手段と、該判定値のばらつきの大小からタイヤの種類を識別する識別手段からなるタイヤ識別装置を用いて、識別されたタイヤの種類に応じてタイヤの空気圧の低下の判定基準値を設定するために、基準設定手段を備えている。本実施の形態における、情報記憶手段、減圧判定手段、識別手段および基準設定手段は前記制御ユニット２に含まれている。
【００１７】
前記車輪速センサ１では、タイヤＷi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、車輪速センサ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Ｗiの回転角速度Ｆiが算出される。
【００１８】
ここで、タイヤＷi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Ｗi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Ｗiがたとえ正常内圧であっても、同一とは限らない。そのため、各タイヤＷiの回転角速度Ｆiはばらつくことになる。そこで、初期差異によるばらつきを打ち消すために補正した回転角速度Ｆ１iを算出する。具体的には、
Ｆ１1＝Ｆ1
Ｆ１2＝ｍＦ2
Ｆ１3＝Ｆ3
Ｆ１4＝ｎＦ4
と補正される。前記補正係数ｍ、ｎは、たとえば車両が直線走行していることを条件として回転角速度Ｆiを算出し、この算出された回転角速度Ｆiに基づいて、ｍ＝Ｆ1／Ｆ2、ｎ＝Ｆ3／Ｆ4として得られる。
【００１９】
そして、前記Ｆ１iに基づき、車速度Ｖｉ、車両の速度Ｖ（Ｖｉ／４）、横方向加速度（横Ｇ）などを算出する。
【００２０】
またタイヤＷiの空気圧低下の検出のための判定値（ＤＥＬ）は、たとえば前輪タイヤと後輪タイヤとの２つの対角和の差を比較するものであって、対角線上にある一対の車輪からの車速度の合計から対角線上にある他の一対の車輪からの車速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率として、つぎの式（１）から求められる。
ＤＥＬ＝｛（Ｖ１＋Ｖ４）／２−（Ｖ２＋Ｖ３）／２｝／｛（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／４｝×１００（％）・・・（１）
【００２１】
ここで、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３およびＶ４は、それぞれ前左タイヤ、前右タイヤ、後左タイヤおよび後右タイヤの車輪速である。
【００２２】
通常の走行では、コーナー、カーブおよび直進などが混在しており、補正をしない限り、前記判定値は変動する。たとえば偏平率が６０％のタイヤと３５％のタイヤについて、さまざまな情況の道路を３時間にわたって走行した際の補正前の判定値の変動を図３および図４に示す。これより、図３に示される偏平率６０％のタイヤの方が図４に示される偏平率３５％のタイヤよりもばらつきが小さいことがわかる。
【００２３】
つぎに前記偏平率が６０％および３０％のタイヤと同様に、偏平率が５５％および４５％のタイヤについても走行試験を行ない、これらの４種類のタイヤの補正前の判定値の絶対値を１秒ごとに３時間分平均したものを図５に示す。図５から、この判定値の変動は、偏平率が高いほど小さいことがわかる。ここで、図３〜４に示すように判定値は、ゼロを基準にプラスとマイナスに振れるので、絶対値の平均は、ばらつきを表現している。また、このばらつきは、標準偏差を計算しても同様の結果が得られる。
【００２４】
以上のことから、コーナリングなどの補正をしていない判定値を一定距離のあいだサンプリングし、ばらつきを求めることで、タイヤの偏平率を特定することが可能である。前記距離は２００ｋｍ程度が望ましい。
【００２５】
したがって、車輪速の相対変化から空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下警報装置の場合は、タイヤを変換した際には初期化スイッチを押して、初期化走行をする必要があるため、図６に示されるように、通常の初期化走行中に車輪速データを取り込み(ステップＳ１、Ｓ２)、補正前の判定値のばらつきを計測して判定値の絶対値の平均を演算する(ステップＳ３)。ついで初期化を終了したのち(ステップＳ４)、前記絶対値の平均値（ＡＶＥ）である０．０１５、０．０２、０．０２５、０．０２５以上に応じて、予め決められているタイヤの空気圧の低下の判定基準値１、２、３、４を採用し(ステップＳ５〜Ｓ１１)、初期化ルーチンを終了する。そして、前記基準設定手段により、現在装着しているタイヤの種類（偏平率の違い）に応じて判定基準値を設定する。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、タイヤの種類が変わっても初期化操作をすることにより、現在装着しているタイヤを識別して最適な判定基準値が採用されるため、減圧検出の精度を向上させることができ、タイヤ減圧の検出もれや誤報を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ識別装置を用いたタイヤ空気圧低下警報装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１におけるタイヤ空気圧低下警報装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】タイヤの偏平率が６０％のときの判定値の変化を示す図である。
【図４】タイヤの偏平率が３５％のときの判定値の変化を示す図である。
【図５】タイヤの偏平率が６０％、５５％、４５％および３５％のときの判定値の絶対値を平均した図である。
【図６】本実施の形態のフローチャートである。
【図７】１輪の空気圧の低下による判定値の変動を示す図である。
【図８】タイヤの種類により同じ警報レベルで警報を出すための判定基準値が異なることを示す図である。
【符号の説明】
１  車輪速センサ
２  制御ユニット
３  表示器
４  初期化スイッチ
ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ  タイヤ
【図１】
0003980835.tif 000002
【図２】
0003980835.tif 000003
【図３】
0003980835.tif 000004
【図４】
0003980835.tif 000005
【図５】
0003980835.tif 000006
【図６】
0003980835.tif 000007
【図７】
0003980835.tif 000008
【図８】
0003980835.tif 000009