(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回転情報に基づいてタイヤの内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方法であって、各タイヤの回転信号を検知する工程と、各タイヤの回転信号を演算して回転情報を記憶する工程と、複数の空気圧判定のしきい値を設定するとともに、該複数の空気圧判定のしきい値に合わせて悪路判定のしきい値を複数設定する工程と、各タイヤの回転情報から悪路を走行していると判定する工程と、各タイヤの回転情報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を含むタイヤ空気圧低下警報方法。 
【請求項２】
車両に装着した車輪から得られる回転情報に基づいてタイヤの内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、各タイヤの回転信号を検知する速度検出手段と、各タイヤの回転信号を演算して回転情報を記憶する情報記憶手段と、複数の空気圧判定のしきい値を設定するとともに、該複数の空気圧判定のしきい値に合わせて悪路判定のしきい値を複数設定するしきい値設定手段と、各タイヤの回転情報から悪路を走行していると判定する悪路判定手段と、各タイヤの回転情報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を備えてなるタイヤ空気圧低下警報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ空気圧低下警報方法および装置に関する。さらに詳しくは、悪路走行中においてもタイヤの空気圧の低下判定を行ない、安全走行を確保することができるタイヤ空気圧低下警報方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
雪道や砂利道などの悪路を走行中は、車輪速がスリップにより乱れるため、タイヤが正常内圧であるにもかかわらず、空気圧低下したと誤判定されてしまうことがある。それを防ぐため、従来の４輪の回転情報からタイヤの減圧を検出するタイヤ空気圧低下警報システム（ＤＷＳ）では、悪路を走行中のデータをリジェクト（悪路リジェクト）するためのロジックを導入している。悪路を走行中は、スリップなどにより車輪速の変動が生じており、悪路リジェクトは、この変動率がある一定値以上になった場合に、悪路を走行中と判断してデータをリジェクトしている。
【０００３】
たとえば悪路リジェクトとしては、前左タイヤ、前右タイヤ、後左タイヤおよび後右タイヤの回転速度をそれぞれＶ１（ＦＬ）、Ｖ２（ＦＲ）、Ｖ３（ＲＬ）およびＶ４（ＲＲ）とすると、
（左前後輪比）＝Ｖ１（ＦＬ）／Ｖ３（ＲＬ）
（右前後輪比）＝Ｖ２（ＦＲ）／Ｖ４（ＲＲ）
（前後輪比左右差）＝（左前後輪比）−（右前後輪比）
悪路の判定値＝｜（前後輪比左右差）−（前回の前後輪比左右差）｜
を１秒ごとに演算し、
（ｉ）悪路の判定値≦良路のしきい値のとき
▲１▼普通の良路路面（悪路でない路面）カウンタを１つ増加させる。
▲２▼普通の良路路面カウンタが５になったら、普通の良路路面と判断する。
▲３▼頭打ちのため、普通の良路路面カウンタを４にし、前記手順▲１▼から始める。
（ii）良路のしきい値＜悪路の判定値≦悪路のしきい値のとき
▲１▼普通の良路路面カウンタを０にする。
▲２▼悪路または良路の判定は、前回の判定を保持する。
（iii）悪路のしきい値＜悪路の判定値のとき
▲１▼普通の良路路面カウンタを０にする。
▲２▼悪路と判断し、走行データをリジェクトする。
【０００４】
その他のリジェクト条件としては、低速、コーナリング、横方向加速度（横Ｇ）、加速またはブレーキがある。これらのリジェクト条件に当てはまらなかった走行データのみが空気圧判定に使用される。このときの空気圧判定に用いる判定値の式は、
0003802755.tif 000002
である。
【０００５】
このように従来では、悪路走行中はデータがリジェクトされ、空気圧の判定を行なわない。
【０００６】
このため、たとえば雪道や砂利道を長時間走行するような場合には、車輪速が乱れるために正しい空気圧判定ができないので、空気圧低下がかなり進行していても、警報を出すことができないため、ドライバーがパンクに気付かずにバーストに至ることが考えられる。
【０００７】
本発明は、叙上の事情に鑑み、悪路走行中においてもタイヤの空気圧の低下判定を行ない、安全走行を確保することができるタイヤ空気圧低下警報方法および装置を提供することを目的とする。
【０００９】
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回転情報に基づいてタイヤの内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方法であって、各タイヤの回転信号を検知する工程と、各タイヤの回転信号を演算して回転情報を記憶する工程と、複数の空気圧判定のしきい値を設定するとともに、該複数の空気圧判定のしきい値に合わせて悪路判定のしきい値を複数設定する工程と、各タイヤの回転情報から悪路を走行していると判定する工程と、各タイヤの回転情報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を含むことを特徴とする。
【００１１】
さらに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回転情報に基づいてタイヤの内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、各タイヤの回転信号を検知する速度検出手段と、各タイヤの回転信号を演算して回転情報を記憶する情報記憶手段と、複数の空気圧判定のしきい値を設定するとともに、該複数の空気圧判定のしきい値に合わせて悪路判定のしきい値を複数設定するしきい値設定手段と、各タイヤの回転情報から悪路を走行していると判定する悪路判定手段と、各タイヤの回転情報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を備えてなることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤ空気圧低下警報方法および装置を説明する。
【００１３】
図１は本発明の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である。
【００１４】
図１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、たとえば車両に備えられた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速度検出手段である車輪速センサ１を備えている。車輪速センサ１の出力は制御ユニット２に与えらえる。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。
【００１５】
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、各タイヤの回転信号を検知する車輪速センサ１と、各タイヤの回転信号を演算して回転情報を記憶する情報記憶手段と、複数の空気圧判定のしきい値を設定するとともに、該複数の空気圧判定のしきい値に合わせて悪路判定のしきい値を複数設定するしきい値設定手段と、各タイヤの回転情報から悪路を走行していると判定する悪路判定手段と、各タイヤの回転情報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を備えている。本実施の形態における、情報記憶手段、しきい値設定手段、悪路判定手段および減圧判定手段は、前記制御ユニット２に含まれている。なお、前記悪路とは、雪道または砂利道などの状態をいう。
【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回転信号（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として取得される。
【００１９】
そして、前記Ｆ１iに基づき、車両の速度Ｖ（Ｖｉ／４）、スリップ率、横方向加速度（横Ｇ）などを算出する。
【００２０】
前記悪路を走行していると判定する方法としては、前述の悪路の判定値＝｜（前後輪比左右差）−（前回の前後輪比左右差）｜を用いて判定する方法や車輪速から求められる車両の左右おのおのスリップ率（前後輪比−１）の差の変化量が大きいときなどは悪路と判断する方法などがある。
【００２１】
またタイヤＷｉの空気圧低下の検出のための減圧判定値（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信号の合計から対角線上にある他の一対の車輪からの信号の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率として求められる。
【００２２】
ここで、タイヤの内圧（空気圧）を正常内圧より３０％減圧した１つのタイヤを装着した車両を通常の車両走行で走行試験を行ない、減圧判定値を算出すると、約０．１８％である。この実験結果に基づいて、タイヤの部分的な減圧（８．３％）を下限値として、減圧判定値を算出すると、約０．０５％であり、タイヤの完全な減圧（１００％）を上限値として、減圧判定値を算出すると、約０．６％である。
【００２３】
前述したようにＤＷＳでは、基準内圧から約３０％の空気圧低下を検知する性能をもっている。３０％空気圧が低下したときの車輪速の変化率は、約０．１８％であるため、悪路リジェクトのしきい値としては、厳しい値（リジェクトされる方向）を用いている。
【００２４】
しかし、たとえば空気圧低下率５０％程度で検知するようにすれば、悪路リジェクト条件を多少緩めても（リジェクトされにくい方向）、悪路走行によって多少判定値が乱れても、誤報になることはない。
【００２５】
そこで、雪道や砂利道などの悪路を走行中は、悪路を走行中と判断されるときはデータを排除するが、その際のしきい値を複数の段階に設定し、通常使用する悪路判定のしきい値と、タイヤの空気圧低下率が大きいと判断されるときに使用する悪路判定のしきい値とに設定する。
【００２６】
このように、空気圧判定値を複数設定（たとえば３０％判定用判定値、４０％判定用判定値など）し、それぞれについて悪路リジェクトのしきい値を設定することで、誤警報することなしに、空気圧判定の機会が増えるため、ドライバーの安全走行を確保することができる。すなわち、空気圧判定に使用する判定値を複数設定し、悪路判定に使用するしきい値も同数個設定する。
【００２７】
したがって、悪路の走行の程度に合わせてわるいほど悪路判定のしきい値を大きくすることにより、従来、悪路と判定されてきてリジェクトされていたような路面状態でも、空気圧低下がかなり進行した場合には、リジェクトされずに空気圧判定に使用されることが高くなり、警報を出せる可能性が多くなる。
【００２８】
【実施例】
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。
【００２９】
実施例および比較例
テスト車両として、排気量３０００ｃｍ3のＦＦ車について、車輪速をパソコンに取り込めるように設定し、表１のように設定したプログラムをパソコン上で計算できるようにした。車輪の回転速度のサンプリング時間は、１秒と設定した。
【００３０】
【表１】
0003802755.tif 000003
【００３１】
ついで前記車両について、前左輪のタイヤを５０％減圧し、テストコース内のアイスバーン路面を時速約３０ｋｍで走行した。
【００３２】
空気圧の判定値（ＤＥＬ）を用いて、ｎ回、たとえば５回前のＤＥＬ値（ＤＥＬ（ｎ））の平均値ＤＥＬ５およびこのＤＥＬ５のｎ回、たとえば１２回前のＤＥＬ値（ＤＥＬ５（ｎ））の平均値ＤＥＬＡＶをそれぞれつぎの式により算出したのち、このＤＥＬＡＶを用いて減圧判定を行なった。ここで、ｉは表１におけるａ、ｂ、ｃである。
【００３３】
0003802755.tif 000004
【００３４】
また比較例として、空気圧の判定値（ＤＥＬ）の１分間平均相当値（ＤＥＬＡＶ）の絶対値が０．１をこえたとき、約３０％の空気圧低下が生じたと判断し、警報を発する。また、悪路判定しきい値としては、０．００３５、良路判定しきい値としては０．００１を設定し、前述した従来の悪路判定ロジックにより、悪路リジェクトを行なった。このときの計算式は、
0003802755.tif 000005
である。
【００３５】
実験の結果、本実施例では、走行中有効なデータが確保され、空気圧の低下による警報が出されたのに対し、比較例では、走行データがリジェクトされ、警報を発しなかった。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、悪路走行中においてもタイヤの空気圧の低下判定を行ない、空気圧の低下による警報を発するので、ドライバーの安全走行を確保することができる。
【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。
【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
【図１】
0003802755.tif 000006
【図２】
0003802755.tif 000007