(57)【要約】【課題】電波出力強度が所定の範囲から逸脱することを防止できるタイヤ状態検出装置を提供すること。【解決手段】本発明によるタイヤ状態検出装置１は、タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段４と、タイヤ内温度を検出するタイヤ内温度検出手段５と、タイヤ空気圧Ｐ及びタイヤ内温度Ｔを含むデータを送信する送信手段６ａと、送信手段６ａの送信するデータの電波出力強度をタイヤ内温度Ｔに基づいて補正する補正手段６ｂと、タイヤ空気圧Ｐに基づいて予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆを計算する計算手段６ｃと、タイヤ内温度Ｔと予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆの差が判定閾値αより大きい場合に補正手段６ｂの補正を禁止する禁止手段６ｄを備えることを特徴とする。【選択図】図４
2009179099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段と、タイヤ内温度を検出するタイヤ内温度検出手段と、前記タイヤ空気圧及び前記タイヤ内温度を含むデータを送信する送信手段と、前記送信手段の送信するデータの電波出力強度を前記タイヤ内温度に基づいて補正する補正手段と、前記タイヤ空気圧に基づいて予想タイヤ内温度を計算する計算手段と、前記タイヤ内温度と前記予想タイヤ内温度の差が判定閾値より大きい場合に前記補正手段の補正を禁止する禁止手段を備えることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項２】
前記補正手段が、前記送信手段の送信するデータの電波出力強度を前記タイヤ内温度に基づいて階段状に増加させることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ状態検出装置。
【請求項３】
前記計算手段が、前記タイヤ空気圧と前記予想タイヤ内温度の所定の関係に基づいて、前記予想タイヤ内温度を計算することを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両に適用されて好適なタイヤ状態検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を安全に運転させるにあたっては、タイヤとリムとの間に画成される空間の空気圧すなわちタイヤ空気圧と、同じくタイヤとリムとの間に画成される空間の温度すなわちタイヤ内温度を適切な範囲内に保つことが必要となる。このため、タイヤ空気圧及びタイヤ内温度を運転者に報知し、適切な範囲から逸脱する場合には警告を行う、例えば特許文献１に記載されているようなタイヤ状態検出装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−５５０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、このようなタイヤ状態検出装置においては、タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧センサと、タイヤ内温度を検出するタイヤ内温度センサと、タイヤ空気圧及びタイヤ内温度を含むデータを送信する送信回路をリムに設けて、送信回路から車体側の受信回路にデータを送信するにあたり、送信回路の回路特性上の制約により使用する電波出力強度がタイヤ内温度の高温側で低下する傾向があるので、検出したタイヤ内温度を補正係数として、電波出力強度を高温側で増幅するように補正することが行われているため、タイヤ内温度センサに検出誤差が生じた場合に、標準偏差を含めた誤差を含めると、補正された電波出力強度が所定の範囲から逸脱してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑み、電波出力強度が所定の範囲から逸脱することを防止できるタイヤ状態検出装置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】
【０００５】
上記の問題を解決するため、本発明に係るタイヤ状態検出装置は、
タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段と、タイヤ内温度を検出するタイヤ内温度検出手段と、前記タイヤ空気圧及び前記タイヤ内温度を含むデータを送信する送信手段と、前記送信手段の送信するデータの電波出力強度を前記タイヤ内温度に基づいて補正する補正手段と、前記タイヤ空気圧に基づいて予想タイヤ内温度を計算する計算手段と、前記タイヤ内温度と前記予想タイヤ内温度の差が判定閾値より大きい場合に前記補正手段の補正を禁止する禁止手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
これによれば、前記計算手段が前記タイヤ空気圧に基づいて前記予想タイヤ内温度を計算して、前記タイヤ内温度検出手段に検出誤差が生じて、前記タイヤ内温度が前記予想タイヤ内温度から判定閾値より大きく離隔した場合においては、前記禁止手段が、前記補正手段による前記送信手段の送信するデータの電波出力強度を補正することを、禁止するので、前記データの電波出力強度が、標準偏差を含めた誤差を含めても、所定の範囲から逸脱することを防止することができる。
【０００７】
なお、上述したタイヤ状態検出装置において、
前記補正手段が、前記送信手段の送信するデータの電波出力強度を前記タイヤ内温度に基づいて階段状に増加させることが好ましい。
【０００８】
これによれば、前記タイヤ内温度検出手段に検出誤差が生じない場合においては、前記送信手段の特性上の制約によりタイヤ内温度の高温側で低下することを、防止することができる。
【０００９】
さらに、上述したタイヤ状態検出装置において、
前記計算手段が、前記タイヤ空気圧と前記予想タイヤ内温度の所定の関係に基づいて、前記予想タイヤ内温度を計算することが好ましい。
【００１０】
なお、この所定の関係とは前記タイヤ空気圧をＰｋＰａ、前記予想タイヤ内温度をＴ＿ｒｅｆ℃、Ｃ＝１０ｋＰａ／１０℃とした場合に、Ｔ＿ｒｅｆ＝Ｐ／Ｃで表されるいわゆるボイルシャルルの法則による関係である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電波出力強度が所定の範囲から逸脱することを防止できるタイヤ状態検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明に係わるタイヤ状態検出装置の一実施形態を示す模式図であり、
タイヤ状態検出装置１は、タイヤ側機２と、車載機３とを備えて構成される。また、タイヤ側機２は、タイヤ空気圧検出センサ４、タイヤ内温度検出センサ５、送信回路６、アンテナ７、バッテリ８を備えて構成されており、車両の前後左右四箇所の車輪に設けられる。さらに、車載機３は、アンテナ９、受信回路１０、タイヤ状態ＥＣＵ１１、タイヤセレクトスイッチ１２、タイヤ空気圧ウォーニングランプ１３を備えて構成され、車両の速度計やタコメータが設置されるフロントパネルに設けられている。
【００１４】
タイヤ空気圧検出センサ４は、車輪を構成するタイヤ及びホイールにより画成される空間のいずれかの箇所、例えばホイールにおいて、タイヤをホイールに脱着する際に、脱着作業を容易にするために設けられる広幅の溝状部分であるウェルにネジ機構により螺合して設けられて、タイヤ空気圧Ｐを検出して検出結果を送信回路６に出力して、タイヤ空気圧検出手段を構成するものである。
【００１５】
タイヤ内温度検出センサ５も、車輪を構成するタイヤ及びホイールにより画成される空間のいずれかの箇所、例えばホイールにおいて、タイヤをホイールに脱着する際に、脱着作業を容易にするために設けられる広幅の溝状部分であるウェルにネジ機構により螺合して設けられて、タイヤ内温度Ｔを検出して検出結果を送信回路６に出力して、タイヤ内温度検出手段を構成するものである。
【００１６】
送信回路６も、車輪を構成するタイヤ及びホイールにより画成される空間のいずれかの箇所、例えばホイールにおいて、タイヤをホイールに脱着する際に、脱着作業を容易にするために設けられる広幅の溝状部分であるウェルにネジ機構により螺合して設けられて、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスから構成され、バッテリ８からの電源供給に基づき、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下に述べる所定の処理を行うものであって、送信手段６ａと、補正手段６ｂと、計算手段６ｃ、禁止手段６ｄを構成する。
【００１７】
送信回路６の送信手段６ａは、周知の変調回路を含んで構成されるものであって、アンテナ７を介して通信用周波数にて、タイヤ空気圧検出センサ４の検出したタイヤ空気圧Ｐと、タイヤ内温度検出センサ５の検出したタイヤ内温度Ｔ及び車輪の前後左右の位置を含むデータを車載機３に対して送信する。送信回路６の補正手段６ｂは、送信手段６ａの送信するデータの電波出力強度をタイヤ内温度Ｔに基づいて補正する。具体的には、補正手段６ｂは、タイヤ内温度Ｔに対する三つの補正用閾値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を設けて、タイヤ内温度ＴがＴ１℃≦Ｔ＜Ｔ２℃である場合には送信するデータの電波出力強度をβｄＢμＶ／ｍ増幅し、Ｔ２℃≦Ｔ＜Ｔ３℃である場合には２βＢμＶ／ｍ増幅し、Ｔ３℃≦Ｔである場合には３βｄＢμＶ／ｍ増幅する。なお、βは適宜決定される定数である。
【００１８】
さらに、送信回路６の計算手段６ｃは、タイヤ空気圧Ｐに基づいて予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆを計算する。ここで、Ｃ＝１０ｋＰａ／１０℃とすると、Ｔ＿ｒｅｆ＝Ｐ／Ｃの計算式にて予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆを計算する。
【００１９】
加えて、送信回路６の禁止手段６ｄは、タイヤ内温度Ｔと予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆの差ΔＴが判定閾値αより大きい場合には、前述した補正手段６ｂの補正を禁止する。この場合において、送信されるデータの電波出力強度は、補正手段６ｂによる増幅がされないので、デフォルト値である電波出力最低値に設定される。
【００２０】
受信回路１０はアンテナ９を介して通信用周波数にてタイヤ側機２から送信された、タイヤ空気圧検出センサ４の検出したタイヤ空気圧Ｐと、タイヤ内温度検出センサ５の検出したタイヤ内温度Ｔと車輪の前後左右の位置を含むデータを受信するものであり、これも周知の復調回路を含んで構成されるものである。
【００２１】
タイヤ状態ＥＣＵ１１(Electronic  Control  Unit)は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下に述べる所定の処理を行うものである。
【００２２】
タイヤ空気圧ウォーニングランプ１３は、車両の速度計やタコメータが設置されるフロントパネルに設けられている。
【００２３】
タイヤ状態ＥＣＵ１１は、受信回路１０の受信したタイヤ空気圧Ｐ及びタイヤ内温度Ｔ及び車輪の前後左右の位置を含むデータを受信して記憶して、タイヤセレクトスイッチ１２により選択された車輪の前後左右の位置に対応させて、タイヤ空気圧Ｐが上限値と下限値の間の範囲でない場合にはタイヤ空気圧ウォーニングランプ１３を点灯させ、タイヤ内温度Ｔが上限値を超える場合には同じくタイヤ空気圧ウォーニングランプ１３を点滅させる。
【００２４】
以下、本実施例のタイヤ状態検出装置１の送信回路６の制御内容についてフローチャートを用いて説明する。図４は、本発明によるタイヤ状態検出装置１の送信回路６の制御内容を示すフローチャートである。
【００２５】
Ｓ１において、送信回路６の計算手段６ｃは、タイヤ空気圧検出センサ４の検出したタイヤ空気圧Ｐと、タイヤ内温度検出センサ５の検出したタイヤ内温度Ｔを受信して計測し、
Ｓ２においてＴ＿ｒｅｆ＝Ｐ／Ｃの式を用いて、予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆを計算する。
ここで、Ｃ＝１０ｋＰａ／１０℃とする。
【００２６】
つづいて、Ｓ３において、送信回路６の禁止手段６ｄは、タイヤ内温度Ｔと予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆの差ΔＴを計算し、Ｓ４において、タイヤ内温度Ｔと予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆの差ΔＴが判定閾値αより大きいかどうかを判定し、大きいと判定されない場合には、Ｓ５にすすみ、大きいと判定される場合には、Ｓ７にすすむ。
【００２７】
Ｓ５において、送信回路６の補正手段６ｂは、送信手段６ａの送信するデータの電波出力強度をタイヤ内温度Ｔに基づいて以下のように補正する。すなわち、補正手段６ｂは、タイヤ内温度ＴがＴ１℃≦Ｔ＜Ｔ２℃である場合には送信するデータの電波出力強度をβｄＢμＶ／ｍ増幅し、Ｔ２℃≦Ｔ＜Ｔ３℃である場合には２βｄＢμＶ／ｍ増幅し、Ｔ３℃≦Ｔである場合には３βｄＢμＶ／ｍ増幅する。
【００２８】
Ｓ７において、送信回路６の禁止手段６ｄは、上述した補正手段６ｂの補正を禁止する。この場合において、送信されるデータの電波出力強度は、補正手段６ｂによる増幅がされないので、デフォルト値である電波出力最低値に設定される。
【００２９】
さらに、Ｓ６において、送信回路６の送信手段６ａは、アンテナ７を介して通信用周波数にて、タイヤ空気圧検出センサ４の検出したタイヤ空気圧Ｐと、タイヤ内温度検出センサ５の検出したタイヤ内温度Ｔ及び車輪の前後左右の位置を含むデータを車載機３の受信回路１０に対して送信する。
【００３０】
以上述べた制御内容により実現される本実施例１のタイヤ状態検出装置１の送信回路６の送信するデータの電波出力強度について説明する。
【００３１】
上述したタイヤ状態検出装置１において、送信回路６の補正手段６ｂが補正を行わない場合の平均値ａｖｅは、送信回路６が送信するデータの電波出力強度の平均値であって、ａｖｅ−４σは、標準偏差σの４倍を平均値から差し引いた値であり、ａｖｅ＋４σは、標準偏差σの４倍を平均値に加えた値を示す。このように、補正手段６ｂによる補正が行われない場合においては、送信回路６が送信するデータの電波出力強度は、タイヤ内温度Ｔの増加に伴い減少する傾向を示す。
【００３２】
このため、通常の送信においては、補正手段６ｂによって、タイヤ内温度Ｔに基づいて、タイヤ内温度ＴがＴ１℃≦Ｔ＜Ｔ２℃である場合には送信するデータの電波出力強度をβｄＢμＶ／ｍ増幅し、Ｔ２℃≦Ｔ＜Ｔ３℃である場合には２βｄＢμＶ／ｍ増幅し、Ｔ３℃≦Ｔである場合には３βｄＢμＶ／ｍ増幅する補正を行っている。その補正が行われた後の送信するデータの電波出力強度を示すａｖｅ、ａｖｅ＋４σ、ａｖｅ−４σのそれぞれの曲線は、このような補正に伴って、三段階のタイヤ内温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において階段状にオフセットされた鋸波状をなす。
【００３３】
このような補正を行っている場合において、タイヤ内温度検出センサ５に予期しない外力が作用してその特性が変化して検出誤差が生じて、例えば、実際はＴ４℃であるにも係わらず、タイヤ内温度ＴがＴ４℃より前述した補正用閾値Ｔ１より大きいＴ５℃とタイヤ内温度検出センサ５が検出した場合において、タイヤ側機２の送信回路６はその値の正誤については判別がつかず、検出されたタイヤ内温度Ｔを用いて、上述した補正を行ってしまうため、このケースにおいては、ａｖｅ＋４σの曲線においてこの補正が行われると、送信するデータの電波出力強度が電波法で定める上限値を超えてしまうおそれが生じる。
【００３４】
そこで、本実施例で示したように、Ｔ＿ｒｅｆ＝Ｐ／Ｃの式を用いて、予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆを計算して、送信回路６の禁止手段６ｄは、タイヤ内温度Ｔと予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆの差ΔＴを計算し、タイヤ内温度Ｔと予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆの差ΔＴが判定閾値αより大きいかどうかを判定し、大きいと判定される場合には、上述した補正手段６ｂの補正を禁止することしている。この場合において、送信されるデータの電波出力強度は、補正手段６ｂによる増幅がされないので、デフォルト値である電波出力最低値に設定される。
【００３５】
このように、タイヤ内温度Ｔと予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆの差ΔＴを計算し、タイヤ内温度Ｔと予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆの差ΔＴが判定閾値αより大きいかどうかを判定して、大きいと判定される場合には、タイヤ内温度検出センサ５に検出誤差が発生していると考えられるので、補正手段６ｂによるタイヤ内温度Ｔの高温側における増幅すなわち補正を禁止して、ａｖｅ＋４σの実線で示すデフォルト値に固定して、電波出力強度が電波法で定める上限値を超えることを防止することができる。
【００３６】
このように、送信回路６の計算手段６ｃがタイヤ空気圧Ｔに基づいて予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆを計算して、タイヤ内温度検出センサ５に検出誤差が生じて、タイヤ内温度Ｔが予想タイヤ内温度Ｔ＿ｒｅｆから判定閾値αより大きく離隔した場合においては、送信回路６の禁止手段６ｄが、補正手段６ｂによる送信手段６ａの送信するデータの電波出力強度を補正することを、禁止するので、データの電波出力強度が、標準偏差σを含めた誤差を含めても、所定の範囲から逸脱することを防止することができる。
【００３７】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００３８】
例えば、上述した実施例においては、送信回路６の送信手段６ａがタイヤ内温度Ｔをタイヤ空気圧Ｐのデータに加えて車載機３に送信したが、タイヤ空気圧Ｐのみを含むデータを送信して、車載機３側においては、タイヤ空気圧ウォーニングランプ１３のみを備えて、タイヤ空気圧Ｐのみによる警告を行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、運転者にタイヤ空気圧及びタイヤ内温度を報知するタイヤ状態検出装置に関するものであり、比較的軽微な変更により、電波出力強度が所定の範囲から逸脱することを防止できるという所望の効果を得ることができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に用いられるタイヤ状態検出装置に適用して有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るタイヤ状態検出装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るタイヤ状態検出装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明に係るタイヤ状態検出装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図４】本発明に係るタイヤ状態検出装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１      タイヤ状態検出装置
２      タイヤ側機
３      車載機
４      タイヤ空気圧検出センサ
５      タイヤ内温度検出センサ
６      送信回路
６ａ    送信手段
６ｂ    補正手段
６ｃ    計算手段
６ｄ    禁止手段
７      アンテナ
８      バッテリ
９      アンテナ
１０      受信回路
１１      タイヤ状態ＥＣＵ
１２      タイヤセレクトスイッチ
１３      タイヤ空気圧ウォーニングランプ
【図１】
2009179099.tif 000003
【図２】
2009179099.tif 000004
【図３】
2009179099.tif 000005
【図４】
2009179099.tif 000006