異常判定閾値設定システム
【課題】異常判定閾値の設定精度を向上することができる異常判定閾値設定システムを提供する。
【解決手段】異常判定閾値設定システムは、車両のタイヤに取り付けられたタイヤバルブから、タイヤの空気圧情報及び温度情報を含む無線信号を車体において受信する受信機と、受信機が受信した空気圧を異常判定閾値と比較することにより監視する制御装置とを備えるタイヤ空気圧監視システムに使用し、異常判定閾値を設定する。異常判定閾値設定システムは、タイヤバルブから送信される空気圧情報と温度情報とを一定期間において監視することにより、圧力／温度の変化特性を取得するデータ監視部と、圧力／温度の変化特性を基に、登録空気圧から一定量減少させた値を異常判定閾値として設定する閾値設定部と、を備えた。
【解決手段】異常判定閾値設定システムは、車両のタイヤに取り付けられたタイヤバルブから、タイヤの空気圧情報及び温度情報を含む無線信号を車体において受信する受信機と、受信機が受信した空気圧を異常判定閾値と比較することにより監視する制御装置とを備えるタイヤ空気圧監視システムに使用し、異常判定閾値を設定する。異常判定閾値設定システムは、タイヤバルブから送信される空気圧情報と温度情報とを一定期間において監視することにより、圧力／温度の変化特性を取得するデータ監視部と、圧力／温度の変化特性を基に、登録空気圧から一定量減少させた値を異常判定閾値として設定する閾値設定部と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タイヤの空気圧の異常判定に用いる閾値を設定する異常判定閾値設定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される装置として、タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が知られている。タイヤ空気圧監視システムは、走行時に車両のタイヤに装着されたセンサからタイヤの空気圧や温度を無線通信によって取得して、タイヤの異常を監視するシステムである。なお、センサは、タイヤバルブに一体に搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記のようなタイヤ空気圧監視システムのタイヤバルブには、搭載されたセンサが検出した空気圧や温度等の検出情報を無線信号で送信する送信機が設けられる。また、車両には、送信機から送信された検出情報を含む無線信号を受信可能な受信機と、受信した信号から空気圧や温度等を表示するとともに、異常時には警告する制御装置とが設けられる。なお、送信機はタイヤバルブに内蔵されているものがほとんどである。
【０００４】
タイヤ空気圧監視システムでは、自車両に対応したタイヤバルブから送信された無線信号であるか否かを判断するために、タイヤバルブの送信機からバルブ識別情報（バルブＩＤ）を含む無線信号を送信させる。そして、タイヤ空気圧監視システムの制御装置は、予め登録されたバルブＩＤと一致するか否かの認証を行い、認証が成立したことを条件に、無線信号に含まれる検出情報に基づいて空気圧や温度等を表示するとともに、タイヤ圧力が異常判定閾値（低圧閾値）未満となる異常時には警告する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３５１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなタイヤ空気圧監視システムの制御装置では、タイヤ内の温度によってタイヤの空気圧が変化するため、タイヤの空気圧を監視する際に、タイヤの空気圧情報だけでなく温度情報も参照してタイヤの空気圧を監視している。すなわち、制御装置は、タイヤの異常を警告する空気圧の異常判定閾値を温度情報によって補正した上で判断している。この補正は、一般的にボイルシャルルの法則に基づいて温度情報から圧力を算出して異常判定閾値を設定する。
【０００７】
ところで、ボイルシャルルの法則は理想気体において成立するものであるが、実際のタイヤ内には水蒸気が存在するので、水蒸気が飽和することによって温度と圧力との比例関係が崩れてしまうと、ボイルシャルルの関係を満足しなくなり、異常判定閾値の計算精度が悪くなるおそれがあった。また、空気圧情報や温度情報は、センサの特性やばらつきによる誤差も関係する。そこで、タイヤの異常を正確に判定可能な異常判定閾値の設定精度を向上することができる異常判定閾値設定システムが求められていた。
【０００８】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、異常判定閾値の設定精度を向上することができる異常判定閾値設定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、車両のタイヤに取り付けられたタイヤバルブから、該タイヤの空気圧情報及び温度情報を含む無線信号を車体において受信する受信手段と、該受信手段が受信した空気圧を異常判定閾値と比較することにより監視する制御装置とを備えるタイヤ空気圧監視システムに使用し、前記異常判定閾値を設定する異常判定閾値設定システムにおいて、前記タイヤバルブから送信される前記空気圧情報と前記温度情報とを一定期間において監視することにより、圧力／温度の変化特性を取得する監視手段と、前記圧力／温度の変化特性を基に、前記空気圧から一定量減少させた値を前記異常判定閾値として設定する設定手段と、を備えたことをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、一定期間における圧力／温度の変化特性を取得して、この取得した各温度における空気圧に対して一定量減少させた異常判定閾値を設定した。すなわち、各タイヤバルブにおけるセンサの特性やばらつきを含めた実際気体の空気圧に基づいてタイヤの異常を判定する。このため、理想気体としてセンサの誤差を考慮せず一律に異常閾値を算出する従来技術と異なり、実際の空気圧の変化に基づいて異常判定閾値の設定精度を向上することができる。よって、設定された異常判定閾値によってタイヤの異常を正確に判定することが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、前記設定手段は、前記タイヤバルブから各温度における前記空気圧を一度受信した際には仮登録し、前記タイヤバルブから各温度において同じ空気圧を二度受信した際には本登録し、本登録された空気圧に基づいて前記異常判定閾値を設定することをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、タイヤバルブが検出した温度及び空気圧の同じ組み合わせを二度検出したことで正しい値として登録し、その値から一定量減少させた異常判定閾値を設定する。このため、実際の空気圧を正確に登録することでタイヤの異常を正確に判定することが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、前記監視手段は、前記圧力／温度の変化特性の監視を複数回に亘り実行し、前記設定手段は、同じ温度において異なる空気圧を検出したとき、これら空気圧の中から最大値を本登録し、本登録された空気圧に基づいて前記異常判定閾値を設定することをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、タイヤバルブが検出した同じ温度における空気圧が異なるときには、空気圧が減少した際に早めに異常を察知できる最大値を正しい値として登録し、その値から一定量減少させた異常判定閾値を設定する。このため、空気圧の減少を早期に把握できる最大値に基づいて異常判定閾値を設定することで、安全側において異常を判定することが可能である。なお、理想気体としてセンサの誤差を考慮せず一律に異常閾値を算出する従来技術と異なり、実際の空気圧を登録することでタイヤの異常を正確に判定することが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、前記設定手段は、前記圧力／温度の変化特性を近似線で表し、該近似線に基づいて前記異常判定閾値を設定することをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、タイヤバルブが検出した圧力／温度の変化特性を近似線で近似することで、各温度における空気圧が連続的に受信できないような場合においても、近似線によって各温度における異常判定閾値を設定することが可能となる。よって、実際の空気圧の変化に基づいて設定された異常判定閾値によってタイヤの異常を正確に判定することが可能となる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、前記設定手段は、求めた前記近似線に空気圧が含まれる又は近似するとき、当該近似線を継続使用し、該近似線から前記空気圧が大きく外れる状態となるとき、新たな前記近似線を求め、以上の処理を繰り返し実行することにより、前記近似線を生成することをその要旨としている。
【００１８】
実際のタイヤの温度と空気圧との関係は、タイヤ内に水蒸気が含まれていることが考えられるため、タイヤ内に水蒸気が含まれていないときの直線と、水蒸気が含まれているときの曲線との組み合わせで表される。そこで、上記構成によれば、タイヤバルブが検出した圧力／温度の変化特性を複数の近似線によって近似し、これら近似線が繋がる一本の近似線とした。このため、一本の近似線では本来の値から一部で大きくずれることが考えられるので、複数の近似線で近似することで、本来の値から大きくずれることを抑制することが可能となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、前記設定手段は、推奨空気圧を含むように、上限異常判定閾値と下限異常判定閾値とを温度に関係なく予め設定することをその要旨としている。
【００２０】
同構成によれば、温度に関係なく上限異常判定閾値と下限異常判定閾値とを予め設定したので、異常判定閾値の設定が完了する前に推奨空気圧から大幅に変動した際に異常判定を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、異常判定閾値設定システムにおいて、異常判定閾値の設定精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】タイヤ空気圧監視システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】検出したタイヤの温度と空気圧とに基づいて設定される異常閾値を示す図。
【図３】パンク時に検出したタイヤの温度と空気圧との関係を示す図。
【図４】水蒸気の含有量によるタイヤの温度と空気圧との関係を示す図。
【図５】検出したタイヤの温度と空気圧とに基づいて設定される異常閾値を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、本発明をタイヤ空気圧監視システムに具体化した第１の実施形態について図１〜図３を参照して説明する。車両には、タイヤの空気圧等を検出して、空気圧等の異常を監視するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が設けられている。
【００２４】
図１に示されるように、車両１の各タイヤ２（計４個）には、空気注入口であるとともに、タイヤ２の空気圧等を検出して送信するタイヤバルブ３（計４個）がそれぞれ設けられている。タイヤバルブ３には、タイヤバルブ３の動作を制御するバルブ制御部３１が搭載されている。バルブ制御部３１には、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の電波によってタイヤ２の空気圧等を含む検出信号Ｓｔｐを送信するＵＨＦ発信部３２が接続されている。バルブ制御部３１には、バルブＩＤを記憶したメモリ３１ａが設けられている。
【００２５】
また、タイヤバルブ３には、タイヤ２の圧力を検出する圧力センサ３３、タイヤ２の温度を検出する温度センサ３４、タイヤ２の径方向に掛かる加速度を検出する加速度センサ３５等が搭載されている。これらセンサ類は、検出信号をバルブ制御部３１に出力する。ＵＨＦ発信部３２が送信する検出信号Ｓｔｐには、タイヤ２の空気圧、温度、及びタイヤ２の固有ＩＤ（バルブＩＤ）等が含まれている。タイヤバルブ３は、加速度センサ３５が加速度を検出した際に、各タイヤバルブ３から順に検出信号ＳｔｐをＵＨＦ発信部３２から送信する。
【００２６】
車両１の車体には、タイヤ空気圧監視システムを制御する制御装置４が搭載されている。制御装置４には、各タイヤ２のタイヤバルブ３から送信されるタイヤ２の空気圧等を含む検出信号ＳｔｐをＵＨＦ帯の電波で受信する受信機５が接続されている。また、制御装置４には、タイヤ２の空気圧等を運転者に表示する表示装置６が接続されている。表示装置６は、車両１の運転席に設置される。なお、受信機５が受信手段として機能する。
【００２７】
受信機５は、検出信号Ｓｔｐを受信すると、検出信号Ｓｔｐに含まれるバルブＩＤと検出情報とを制御装置４に出力する。制御装置４は、検出信号Ｓｔｐ内のバルブＩＤとメモリ４ａに記憶されたバルブＩＤとが一致するか否かを判定するＩＤ照合を実行し、ＩＤ照合が成立すれば、車両１に登録されたタイヤ２からの信号であると認識する。そして、制御装置４は、検出信号Ｓｔｐ内に含まれるタイヤ２の空気圧や温度を読み取り、タイヤ２の空気圧や温度を表示装置６に表示させる。また、制御装置４は、タイヤ２の空気圧や温度が異常であれば、その旨を表示装置６や図示しないアラーム等で報知する。制御装置４は、タイヤバルブ３から検出信号Ｓｔｐを受信する度に、この動作を繰り返し実行する。
【００２８】
制御装置４には、異常判定閾値に基づいてタイヤ２の空気圧の異常を判定する異常判定部４ｅが設けられている。異常判定部４ｅは、検出した空気圧が異常判定閾値（低圧閾値）よりも低下していた場合に異常と判定し、検出した空気圧が異常判定閾値よりも低下していない場合に通常と判定する。
【００２９】
本実施例のタイヤ空気圧監視システムには、各タイヤ２の圧力／温度の変化特性から異常判定閾値を設定する異常判定閾値設定システムが設けられている。これは、背景技術での述べたように、例えばタイヤ２内に水蒸気等が含まれていると、ボイルシャルルの法則が成り立たないため、タイヤ２の実際の圧力／温度の変化特性を監視し、この変化特性から異常判定閾値を設定することで対応する。本例の車両１の制御装置４は、各タイヤバルブ３が送信される検出信号Ｓｔｐ内の圧力データ及び温度データをプロットしていくことにより、圧力／温度の変化特性を取得し、この圧力／温度の変化特性の測定値から一定量低下させた値を、異常判定閾値として設定する。
【００３０】
制御装置４には、各タイヤバルブ３から送信された検出信号Ｓｔｐ内の圧力データ及び空気圧データを監視するデータ監視部４ｂが設けられている。データ監視部４ｂは、車両走行時の所定タイミングで電波受信の監視状態に入り、検出信号Ｓｔｐを受信する度、受信した検出信号Ｓｔｐに含まれる空気圧と温度とを温度毎に空気圧をメモリ４ａに一時的に記憶していき、曲線状又は直線状の圧力／温度の変化特性を取得する。また、データ監視部４ｂは、例えば車両１を走行させているときの温度上昇時と、車両１を停止させた後の温度下降時との両方において圧力／温度の変化特性を取得する。なお、データ監視部４ｂが監視手段として機能する。
【００３１】
制御装置４には、監視した圧力／温度の変化特性を基に、各温度における空気圧を登録する空気圧登録部４ｃが設けられている。このとき、空気圧登録部４ｃは、ある温度における空気圧が同じ温度において記憶した空気圧と同じものでなければ、仮登録とする。また、空気圧登録部４ｃは、ある温度における空気圧が同じ温度において記憶した空気圧と同じものであれば、本登録とする。ここで、空気圧を登録する際には、通常であればタイヤ２に推奨空気圧が供給されている。なお、空気圧登録部４ｃが設定手段として機能する。
【００３２】
制御装置４には、空気圧登録部４ｃが登録した空気圧に基づいて異常判定閾値を設定する閾値設定部４ｄが設けられている。閾値設定部４ｄは、各温度において登録された空気圧から一定量減少させた異常判定閾値をそれぞれ設定する。つまり、閾値設定部４ｄは、本登録された圧力／温度のプロット点からなる圧力／温度の変化特性に対し、一定量だけ値を下げた波形を、異常判定閾値の閾値ラインとして設定する。
【００３３】
そして、閾値設定部４ｄは、設定した各タイヤバルブ３の各温度における異常判定閾値をメモリ４ａに記憶する。ここで、一定量は、各国の法規で定められた空気圧の異常低下を規定する、すなわち推奨空気圧からの低下割合のことである。具体的には、低下割合は、米国においては２５％、欧州においては２０％（予定）である。なお、閾値設定部４ｄが設定手段として機能する。
【００３４】
制御装置４の異常判定部４ｅは、閾値設定部４ｄが設定した異常判定閾値に基づいて各タイヤバルブ３の異常を判定する。なお、閾値設定部４ｄによって異常判定閾値が設定されるまで判定閾値がないので、各温度によらない上限異常判定閾値Ｐｍａｘと下限異常判定閾値Ｐｍｉｎとに挟まれた通常判定閾値範囲Ａｎが予め設定されている。異常判定部４ｅは、閾値設定部４ｄが設定した異常判定閾値と通常判定閾値範囲Ａｎとに基づいてタイヤ２の異常判定を行う。
【００３５】
次に、本例の異常判定閾値設定システムの設定動作について図２を参照して説明する。
車両１にタイヤ２が装着されると、タイヤ２のタイヤバルブ３のバルブＩＤが図示しない登録ツール等を用いて制御装置４に登録される。この状態では、制御装置４には、バルブＩＤと通常判定閾値範囲Ａｎ（上限異常判定閾値Ｐｍａｘ、下限異常判定閾値Ｐｍｉｎ）とが登録されている。
【００３６】
図２に示されるように、各タイヤバルブ３は、車両１が走行状態となると、加速度センサ３５からバルブ制御部３１に加速度検出信号が入力され、空気圧や温度の検出を開始する。バルブ制御部３１は、圧力センサ３３からタイヤ２の空気圧を検出するとともに、温度センサ３４からタイヤ２の温度を検出する。タイヤ２は、走行に伴って温まり温度が上昇する。このため、タイヤバルブ３は、車両１が一度走行すると、ある程度の温度範囲における温度毎の空気圧を検出する。
【００３７】
車両走行時、データ監視部４ｂは、検出信号Ｓｔｐ内の圧力データ及び空気圧データを監視する。つまり、データ監視部４ｂは、受信機５が検出信号Ｓｔｐを受信する度、検出信号Ｓｔｐから圧力データ及び温度データを取得して、各温度におけるタイヤ２の空気圧の値（圧力／温度の変化特性）を取り込む。なお、データ監視部４ｂは、４本の各タイヤのそれぞれにおいて個別の圧力／温度の変化特性を監視する。
【００３８】
空気圧登録部４ｃは、タイヤバルブ３毎に２度検出した各温度における空気圧（圧力／温度のプロット点）を登録空気圧Ｐｒとして登録する（黒丸で示す）。ここで、空気圧登録部４ｃは、各温度における空気圧を連続的に登録すると、記憶量が大きくなるため、間隔をおいた温度毎に空気圧を登録空気圧Ｐｒとして登録する。空気圧登録部４ｃは、間隔をおいた登録空気圧Ｐｒを繋ぐ登録空気圧近似線Ｌｄ１を算出し、この登録空気圧近似線Ｌｄ１を各温度における登録空気圧Ｐｒとして登録する。なお、登録空気圧近似線Ｌｄ１は、曲線又は直線であってもよい。
【００３９】
閾値設定部４ｄは、空気圧登録部４ｃが登録した登録空気圧近似線Ｌｄ１から一定量として例えば２０％低下した異常判定閾値近似線Ｌａ１を算出することで異常判定閾値Ｐａを設定する。登録空気圧近似線Ｌｄ１に対して減少量を算出すれば、各温度における空気圧に対して１つずつ設定するよりも容易に異常判定閾値Ｐａを設定することができる。なお、登録空気圧Ｐｒに対する異常判定閾値Ｐａを白丸で示す。
【００４０】
次に、本例のタイヤ空気圧監視システムの判定動作について図３を参照して説明する。
例えば、登録された空気圧と同等の値で各温度における空気圧が検出された後に、徐々に空気の抜けるスローパンクチャーがタイヤ２に発生したとする。
【００４１】
図３に示されるように、タイヤバルブ３は、車両１が走行状態となると、空気圧に関わらず、加速度センサ３５が加速度を検出することで空気圧と温度とを含む検出信号Ｓｔｐを送信する。制御装置４の異常判定部４ｅは、タイヤバルブ３から送信された検出信号Ｓｔｐを受信すると、受信した温度における空気圧が通常判定閾値範囲Ａｎ内にあるとともに、異常判定閾値近似線Ｌａ１よりも高いか否かを判定する。異常判定部４ｅは、検出信号Ｓｔｐを受信する度に異常判定閾値Ｐａより検出空気圧が高いか否かを判定する。図３には、受信した温度における検出空気圧Ｐｄを黒丸で示している。
【００４２】
異常判定部４ｅは、検出空気圧Ｐｄｏが異常判定閾値近似線Ｌａ１よりも低い空気圧となるので、空気圧が異常と判定する。制御装置４は、異常判定部４ｅが異常と判定すると、その旨を表示装置６や図示しないアラーム等で報知する。
【００４３】
さて、本実施例のタイヤ空気圧監視システムでは、制御装置４が受信した検出信号Ｓｔｐ内の圧力データ及び温度データを監視し、圧力／温度の変化特性を実測する。そして、この実測した圧力／温度の変化特性に対し、一定量減少させた値を新たな異常判定閾値として設定し、この異常判定閾値により各タイヤ２の空気圧を判定する。このため、タイヤバルブ３が実測した空気圧と温度とによって各温度の異常判定閾値Ｐａが設定されるので、温度による空気圧の変動、センサの特性やばらつき等による誤差に関係なく、各温度において空気圧が異常判定閾値Ｐａよりも低下したことを正確に判定することができる。
【００４４】
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ある程度の温度範囲における登録空気圧Ｐｒが登録される間、圧力／温度の変化特性を取得して、この取得した各温度における空気圧に対して一定量減少させた異常判定閾値Ｐａを設定した。すなわち、各タイヤバルブ３におけるセンサの特性やばらつきを含めた実際気体の空気圧に基づいてタイヤ２の異常を判定する。このため、理想気体としてセンサの誤差を考慮せず一律に異常閾値を算出する従来技術と異なり、実際の空気圧の変化に基づいて異常判定閾値の設定精度を向上することができる。よって、設定された異常判定閾値Ｐａによってタイヤ２の異常を正確に判定することができる。
【００４５】
（２）タイヤバルブ３が検出した温度及び空気圧の同じ組み合わせを二度検出したことで正しい値として登録し、その値から一定量減少させた異常判定閾値Ｐａを設定する。このため、実際の空気圧を正確に登録することでタイヤ２の異常を正確に判定することができる。
【００４６】
（３）タイヤバルブ３が検出した圧力／温度の変化特性を登録空気圧近似線Ｌｄ１で近似することで、各温度における空気圧を、間隔をおいて受信しても、登録空気圧近似線Ｌｄ１によって各温度における異常判定閾値Ｐａを設定することができる。よって、実際の空気圧の変化に基づいて設定された異常判定閾値Ｐａによってタイヤ２の異常を正確に判定することができる。
【００４７】
（４）温度に関係なく上限異常判定閾値Ｐｍａｘと下限異常判定閾値Ｐｍｉｎとを予め設定したので、異常判定閾値Ｐａの設定が完了する前に推奨空気圧から大幅に変動した際に異常判定を行うことができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
以下、本発明をタイヤ空気圧監視システムに具体化した第２の実施形態について、図４及び図５を参照して説明する。この実施形態のタイヤ空気圧監視システムは、登録した登録空気圧を近似する近似直線の算出方法が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、この実施形態のタイヤ空気圧監視システムは、図１に示す第１の実施形態のタイヤ空気圧監視システムとほぼ同様の構成を備えている。
【００４９】
図４に示されるように、タイヤ２の空気圧は、一般的に温度による変化に加えて、水蒸気の含有量によっても変化する。すなわち、図４に温度と空気圧との関係を示すと、水蒸気がない空気は、温度に比例してほぼ直線で空気圧が上昇する。また、各温度で飽和する水蒸気が含まれる空気は、飽和する温度よりも低い温度において、水蒸気がない空気よりも空気圧が低くなる。なお、通常、タイヤ２に空気を供給する際には、圧縮することで水蒸気をほとんど含まない状態にした空気を用いる。タイヤ２内の空気が水蒸気を含まない場合には、第１の実施形態の近似直線で設定可能である。しかしながら、ユーザが自分で空気を供給することで、タイヤ内の空気に水蒸気が含まれることも考えられる。
【００５０】
タイヤ２内の空気が水蒸気を含む場合には、第１の実施形態のように、検出した温度における空気圧に基づいて１本の近似線を設定する（図４に破線で示す）と、登録空気圧Ｐｒが検出した空気圧から大きくずれた値となってしまう可能性がある。また、異常判定閾値の精度を確保するためには、高い分解能のデータテーブルを持つ必要があり、大きなメモリ容量を用意する必要が生じる。
【００５１】
図５に示されるように、タイヤ２内の空気に水蒸気が含まれても検出した空気圧に近い値で近似するために、複数の近似直線によって検出した空気圧を近似して設定する。ここで、例えばタイヤ２内に６０℃で飽和する水蒸気が含まれる空気が入っているとする。空気圧登録部４ｃは、間隔をおいた各温度（比較的荒い温度分解能）における空気圧の前後との差がほぼ同じ空気圧を結ぶ複数の登録空気圧近似直線Ｌｄ２，Ｌｄ３，Ｌｄ４を算出していく。
【００５２】
例えば、閾値設定の処理開始時、閾値設定部４ｄは、まず開始から所定個の圧力／温度のプロット点を繋げて登録空気圧近似直線Ｌｄ２を算出する。そして、閾値設定部４ｄは、登録空気圧近似直線Ｌｄ２の設定移行、取得した圧力／温度のプロット点が、この登録空気圧近似直線Ｌｄ２に含まれる又は近似する値であるかを確認する。そして、プロット点が登録空気圧近似直線Ｌｄ２に含まれれば、登録空気圧近似直線Ｌｄ２をそのまま継続使用する。
【００５３】
一方、圧力／温度のプロット点が登録空気圧近似直線Ｌｄ２から大きくずれると、閾値設定部４ｄは、以降に取得するいくつかのプロット点を用い、新たな登録空気圧近似直線Ｌｄ３を算出する。そして、以上の処理を繰り返すことにより、一本の登録空気圧近似線Ｌｄ５を算出する。空気圧登録部４ｃは、設定された登録空気圧近似線Ｌｄ５を各温度における登録空気圧Ｐｒとして登録する。
【００５４】
閾値設定部４ｄは、空気圧登録部４ｃが登録した登録空気圧近似線Ｌｄ５から一定量として例えば２０％低下した異常判定閾値近似線Ｌａ２を算出することで異常判定閾値Ｐａを設定する。このように、登録空気圧近似線Ｌｄ５に対して減少量を算出すれば、各温度における空気圧に対して１つずつ設定するよりも容易に異常判定閾値Ｐａを設定することができる。
【００５５】
そして、第１の実施形態と同様に、異常判定部４ｅは、この設定された異常判定閾値近似線Ｌａ２に基づく異常判定閾値Ｐａによってタイヤ２の異常を判定する。なお、同様の動作のため、割愛する。
【００５６】
さて、本実施例のタイヤ空気圧監視システムでは、検出したタイヤ２の登録空気圧Ｐｒが複数の登録空気圧近似直線Ｌｄ２，Ｌｄ３，Ｌｄ４によって設定される。このため、温度による空気圧の変動、センサの特性やばらつき等による誤差に加えて、水蒸気が含まれたとしても、各温度において空気圧が異常判定閾値Ｐａよりも低下したことを正確に判定することができる。
【００５７】
以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（４）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（５）タイヤバルブ３が検出した圧力／温度の変化特性を３本の登録空気圧近似直線Ｌｄ２，Ｌｄ３，Ｌｄ４によって近似し、これら登録空気圧近似直線Ｌｄ２，Ｌｄ３，Ｌｄ４が繋がる一本の登録空気圧近似線Ｌｄ５とした。このため、複数の登録空気圧近似直線Ｌｄ２，Ｌｄ３，Ｌｄ４で近似することで、本来の値から大きくずれることを抑制することができる。
【００５８】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、空気圧登録部４ｃは、一定間隔の温度における空気圧ではなく、温度における空気圧を定期的に登録してもよい。
【００５９】
・上記実施形態において、ある温度における空気圧が異なる場合には最大値を本登録して、異常判定閾値Ｐａを設定してもよい。すなわち、空気圧が減少した際に早めに異常を察知できる最大値を正しい値として登録し、その値から一定量減少させた異常判定閾値Ｐａを設定する。このため、空気圧の減少を早期に把握できる最大値に基づいて異常判定閾値Ｐａを設定することで、安全側において異常を判定することができる。なお、理想気体としてセンサの誤差を考慮せず一律に異常閾値を算出する従来技術と異なり、実際の空気圧を登録することでタイヤ２の異常を正確に判定することができる。
【００６０】
・上記実施形態では、ある温度における空気圧が二度同じであった際にその温度における空気圧を本登録したが、ある温度における空気圧を一度検出した際にその温度における空気圧を本登録してもよい。このようにすれば、異常判定閾値を比較的早く設定することが可能となる。
【００６１】
・上記実施形態では、登録された空気圧の近似線を直線としたが、曲線としてもよい。
・上記実施形態では、上限異常判定閾値Ｐｍａｘと下限異常判定閾値Ｐｍｉｎとを設定したが、下限異常判定閾値Ｐｍｉｎのみとしてもよい。また、上限異常判定閾値Ｐｍａｘと下限異常判定閾値Ｐｍｉｎとのいずれも設定しなくてもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、近似線を用いて登録空気圧Ｐｒを設定して、各温度における空気圧を登録したが、近似線を用いずに、検出して登録した登録空気圧Ｐｒに基づいて異常判定閾値Ｐａを設定してもよい。
【００６３】
・上記実施形態において、タイヤバルブ３は、加速度センサ３５がタイヤ２の回転を検出したときに検出信号Ｓｔｐを送信するものに限定されない。例えば、タイヤバルブ３が検出信号Ｓｔｐを常時送信するものでもよい。
【００６４】
・上記実施形態において、イニシエータによる起動信号でタイヤバルブ３が起動して検出信号Ｓｔｐを送信するイニシエータ型を採用してもよい。
・上記実施形態において、イニシエータ型を採用した場合には、停車時にタイヤバルブ３を起動させて、停車時のタイヤ２の温度における空気圧を取得して登録してもよい。
【００６５】
・上記実施形態において、異常判定閾値の設定は、走行時に、例えば定期的に実行してもよい。
・上記実施形態において、温度上昇又は温度下降を２回検出した際に、このときに得られる値を基に仮登録、本登録の動作を実施してもよい。
【００６６】
・上記実施形態において、異常判定閾値の設定は、タイヤの低圧判定に同期して行われてもよいし、低圧判定を一旦中断して行われてもよい。
・上記実施形態において、タイヤバルブ３に搭載されるセンサ類は、実施形態に述べたものに限定されず、適宜変更してもよいし、追加してもよい。
【００６７】
・上記実施形態では、タイヤバルブ３からＵＨＦ帯の電波で無線信号を送信したが、ＵＨＦ帯に限らず、ＬＦ帯やＨＦ（Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯等の他の周波数帯を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…車両、２…タイヤ、３…タイヤバルブ、４…制御装置、４ａ…メモリ、４ｃ…登録手段としての空気圧登録部、４ｄ…設定手段としての閾値設定部、４ｅ…異常判定部、５…受信手段としての受信機、６…表示装置、３１…バルブ制御部、３１ａ…メモリ、３２…ＵＨＦ発信部、３３…圧力センサ、３４…温度センサ、３５…加速度センサ、Ａｎ…通常判定閾値範囲、Ｌａ１…異常判定閾値近似線、Ｌｄ１…登録空気圧近似線、Ｐａ…異常判定閾値、Ｐｄ，Ｐｄｏ…検出空気圧、Ｐｒ…登録空気圧、Ｓｔｐ…検出信号。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タイヤの空気圧の異常判定に用いる閾値を設定する異常判定閾値設定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される装置として、タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が知られている。タイヤ空気圧監視システムは、走行時に車両のタイヤに装着されたセンサからタイヤの空気圧や温度を無線通信によって取得して、タイヤの異常を監視するシステムである。なお、センサは、タイヤバルブに一体に搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記のようなタイヤ空気圧監視システムのタイヤバルブには、搭載されたセンサが検出した空気圧や温度等の検出情報を無線信号で送信する送信機が設けられる。また、車両には、送信機から送信された検出情報を含む無線信号を受信可能な受信機と、受信した信号から空気圧や温度等を表示するとともに、異常時には警告する制御装置とが設けられる。なお、送信機はタイヤバルブに内蔵されているものがほとんどである。
【０００４】
タイヤ空気圧監視システムでは、自車両に対応したタイヤバルブから送信された無線信号であるか否かを判断するために、タイヤバルブの送信機からバルブ識別情報（バルブＩＤ）を含む無線信号を送信させる。そして、タイヤ空気圧監視システムの制御装置は、予め登録されたバルブＩＤと一致するか否かの認証を行い、認証が成立したことを条件に、無線信号に含まれる検出情報に基づいて空気圧や温度等を表示するとともに、タイヤ圧力が異常判定閾値（低圧閾値）未満となる異常時には警告する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３５１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなタイヤ空気圧監視システムの制御装置では、タイヤ内の温度によってタイヤの空気圧が変化するため、タイヤの空気圧を監視する際に、タイヤの空気圧情報だけでなく温度情報も参照してタイヤの空気圧を監視している。すなわち、制御装置は、タイヤの異常を警告する空気圧の異常判定閾値を温度情報によって補正した上で判断している。この補正は、一般的にボイルシャルルの法則に基づいて温度情報から圧力を算出して異常判定閾値を設定する。
【０００７】
ところで、ボイルシャルルの法則は理想気体において成立するものであるが、実際のタイヤ内には水蒸気が存在するので、水蒸気が飽和することによって温度と圧力との比例関係が崩れてしまうと、ボイルシャルルの関係を満足しなくなり、異常判定閾値の計算精度が悪くなるおそれがあった。また、空気圧情報や温度情報は、センサの特性やばらつきによる誤差も関係する。そこで、タイヤの異常を正確に判定可能な異常判定閾値の設定精度を向上することができる異常判定閾値設定システムが求められていた。
【０００８】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、異常判定閾値の設定精度を向上することができる異常判定閾値設定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、車両のタイヤに取り付けられたタイヤバルブから、該タイヤの空気圧情報及び温度情報を含む無線信号を車体において受信する受信手段と、該受信手段が受信した空気圧を異常判定閾値と比較することにより監視する制御装置とを備えるタイヤ空気圧監視システムに使用し、前記異常判定閾値を設定する異常判定閾値設定システムにおいて、前記タイヤバルブから送信される前記空気圧情報と前記温度情報とを一定期間において監視することにより、圧力／温度の変化特性を取得する監視手段と、前記圧力／温度の変化特性を基に、前記空気圧から一定量減少させた値を前記異常判定閾値として設定する設定手段と、を備えたことをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、一定期間における圧力／温度の変化特性を取得して、この取得した各温度における空気圧に対して一定量減少させた異常判定閾値を設定した。すなわち、各タイヤバルブにおけるセンサの特性やばらつきを含めた実際気体の空気圧に基づいてタイヤの異常を判定する。このため、理想気体としてセンサの誤差を考慮せず一律に異常閾値を算出する従来技術と異なり、実際の空気圧の変化に基づいて異常判定閾値の設定精度を向上することができる。よって、設定された異常判定閾値によってタイヤの異常を正確に判定することが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、前記設定手段は、前記タイヤバルブから各温度における前記空気圧を一度受信した際には仮登録し、前記タイヤバルブから各温度において同じ空気圧を二度受信した際には本登録し、本登録された空気圧に基づいて前記異常判定閾値を設定することをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、タイヤバルブが検出した温度及び空気圧の同じ組み合わせを二度検出したことで正しい値として登録し、その値から一定量減少させた異常判定閾値を設定する。このため、実際の空気圧を正確に登録することでタイヤの異常を正確に判定することが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、前記監視手段は、前記圧力／温度の変化特性の監視を複数回に亘り実行し、前記設定手段は、同じ温度において異なる空気圧を検出したとき、これら空気圧の中から最大値を本登録し、本登録された空気圧に基づいて前記異常判定閾値を設定することをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、タイヤバルブが検出した同じ温度における空気圧が異なるときには、空気圧が減少した際に早めに異常を察知できる最大値を正しい値として登録し、その値から一定量減少させた異常判定閾値を設定する。このため、空気圧の減少を早期に把握できる最大値に基づいて異常判定閾値を設定することで、安全側において異常を判定することが可能である。なお、理想気体としてセンサの誤差を考慮せず一律に異常閾値を算出する従来技術と異なり、実際の空気圧を登録することでタイヤの異常を正確に判定することが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、前記設定手段は、前記圧力／温度の変化特性を近似線で表し、該近似線に基づいて前記異常判定閾値を設定することをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、タイヤバルブが検出した圧力／温度の変化特性を近似線で近似することで、各温度における空気圧が連続的に受信できないような場合においても、近似線によって各温度における異常判定閾値を設定することが可能となる。よって、実際の空気圧の変化に基づいて設定された異常判定閾値によってタイヤの異常を正確に判定することが可能となる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、前記設定手段は、求めた前記近似線に空気圧が含まれる又は近似するとき、当該近似線を継続使用し、該近似線から前記空気圧が大きく外れる状態となるとき、新たな前記近似線を求め、以上の処理を繰り返し実行することにより、前記近似線を生成することをその要旨としている。
【００１８】
実際のタイヤの温度と空気圧との関係は、タイヤ内に水蒸気が含まれていることが考えられるため、タイヤ内に水蒸気が含まれていないときの直線と、水蒸気が含まれているときの曲線との組み合わせで表される。そこで、上記構成によれば、タイヤバルブが検出した圧力／温度の変化特性を複数の近似線によって近似し、これら近似線が繋がる一本の近似線とした。このため、一本の近似線では本来の値から一部で大きくずれることが考えられるので、複数の近似線で近似することで、本来の値から大きくずれることを抑制することが可能となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、前記設定手段は、推奨空気圧を含むように、上限異常判定閾値と下限異常判定閾値とを温度に関係なく予め設定することをその要旨としている。
【００２０】
同構成によれば、温度に関係なく上限異常判定閾値と下限異常判定閾値とを予め設定したので、異常判定閾値の設定が完了する前に推奨空気圧から大幅に変動した際に異常判定を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、異常判定閾値設定システムにおいて、異常判定閾値の設定精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】タイヤ空気圧監視システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】検出したタイヤの温度と空気圧とに基づいて設定される異常閾値を示す図。
【図３】パンク時に検出したタイヤの温度と空気圧との関係を示す図。
【図４】水蒸気の含有量によるタイヤの温度と空気圧との関係を示す図。
【図５】検出したタイヤの温度と空気圧とに基づいて設定される異常閾値を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、本発明をタイヤ空気圧監視システムに具体化した第１の実施形態について図１〜図３を参照して説明する。車両には、タイヤの空気圧等を検出して、空気圧等の異常を監視するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が設けられている。
【００２４】
図１に示されるように、車両１の各タイヤ２（計４個）には、空気注入口であるとともに、タイヤ２の空気圧等を検出して送信するタイヤバルブ３（計４個）がそれぞれ設けられている。タイヤバルブ３には、タイヤバルブ３の動作を制御するバルブ制御部３１が搭載されている。バルブ制御部３１には、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の電波によってタイヤ２の空気圧等を含む検出信号Ｓｔｐを送信するＵＨＦ発信部３２が接続されている。バルブ制御部３１には、バルブＩＤを記憶したメモリ３１ａが設けられている。
【００２５】
また、タイヤバルブ３には、タイヤ２の圧力を検出する圧力センサ３３、タイヤ２の温度を検出する温度センサ３４、タイヤ２の径方向に掛かる加速度を検出する加速度センサ３５等が搭載されている。これらセンサ類は、検出信号をバルブ制御部３１に出力する。ＵＨＦ発信部３２が送信する検出信号Ｓｔｐには、タイヤ２の空気圧、温度、及びタイヤ２の固有ＩＤ（バルブＩＤ）等が含まれている。タイヤバルブ３は、加速度センサ３５が加速度を検出した際に、各タイヤバルブ３から順に検出信号ＳｔｐをＵＨＦ発信部３２から送信する。
【００２６】
車両１の車体には、タイヤ空気圧監視システムを制御する制御装置４が搭載されている。制御装置４には、各タイヤ２のタイヤバルブ３から送信されるタイヤ２の空気圧等を含む検出信号ＳｔｐをＵＨＦ帯の電波で受信する受信機５が接続されている。また、制御装置４には、タイヤ２の空気圧等を運転者に表示する表示装置６が接続されている。表示装置６は、車両１の運転席に設置される。なお、受信機５が受信手段として機能する。
【００２７】
受信機５は、検出信号Ｓｔｐを受信すると、検出信号Ｓｔｐに含まれるバルブＩＤと検出情報とを制御装置４に出力する。制御装置４は、検出信号Ｓｔｐ内のバルブＩＤとメモリ４ａに記憶されたバルブＩＤとが一致するか否かを判定するＩＤ照合を実行し、ＩＤ照合が成立すれば、車両１に登録されたタイヤ２からの信号であると認識する。そして、制御装置４は、検出信号Ｓｔｐ内に含まれるタイヤ２の空気圧や温度を読み取り、タイヤ２の空気圧や温度を表示装置６に表示させる。また、制御装置４は、タイヤ２の空気圧や温度が異常であれば、その旨を表示装置６や図示しないアラーム等で報知する。制御装置４は、タイヤバルブ３から検出信号Ｓｔｐを受信する度に、この動作を繰り返し実行する。
【００２８】
制御装置４には、異常判定閾値に基づいてタイヤ２の空気圧の異常を判定する異常判定部４ｅが設けられている。異常判定部４ｅは、検出した空気圧が異常判定閾値（低圧閾値）よりも低下していた場合に異常と判定し、検出した空気圧が異常判定閾値よりも低下していない場合に通常と判定する。
【００２９】
本実施例のタイヤ空気圧監視システムには、各タイヤ２の圧力／温度の変化特性から異常判定閾値を設定する異常判定閾値設定システムが設けられている。これは、背景技術での述べたように、例えばタイヤ２内に水蒸気等が含まれていると、ボイルシャルルの法則が成り立たないため、タイヤ２の実際の圧力／温度の変化特性を監視し、この変化特性から異常判定閾値を設定することで対応する。本例の車両１の制御装置４は、各タイヤバルブ３が送信される検出信号Ｓｔｐ内の圧力データ及び温度データをプロットしていくことにより、圧力／温度の変化特性を取得し、この圧力／温度の変化特性の測定値から一定量低下させた値を、異常判定閾値として設定する。
【００３０】
制御装置４には、各タイヤバルブ３から送信された検出信号Ｓｔｐ内の圧力データ及び空気圧データを監視するデータ監視部４ｂが設けられている。データ監視部４ｂは、車両走行時の所定タイミングで電波受信の監視状態に入り、検出信号Ｓｔｐを受信する度、受信した検出信号Ｓｔｐに含まれる空気圧と温度とを温度毎に空気圧をメモリ４ａに一時的に記憶していき、曲線状又は直線状の圧力／温度の変化特性を取得する。また、データ監視部４ｂは、例えば車両１を走行させているときの温度上昇時と、車両１を停止させた後の温度下降時との両方において圧力／温度の変化特性を取得する。なお、データ監視部４ｂが監視手段として機能する。
【００３１】
制御装置４には、監視した圧力／温度の変化特性を基に、各温度における空気圧を登録する空気圧登録部４ｃが設けられている。このとき、空気圧登録部４ｃは、ある温度における空気圧が同じ温度において記憶した空気圧と同じものでなければ、仮登録とする。また、空気圧登録部４ｃは、ある温度における空気圧が同じ温度において記憶した空気圧と同じものであれば、本登録とする。ここで、空気圧を登録する際には、通常であればタイヤ２に推奨空気圧が供給されている。なお、空気圧登録部４ｃが設定手段として機能する。
【００３２】
制御装置４には、空気圧登録部４ｃが登録した空気圧に基づいて異常判定閾値を設定する閾値設定部４ｄが設けられている。閾値設定部４ｄは、各温度において登録された空気圧から一定量減少させた異常判定閾値をそれぞれ設定する。つまり、閾値設定部４ｄは、本登録された圧力／温度のプロット点からなる圧力／温度の変化特性に対し、一定量だけ値を下げた波形を、異常判定閾値の閾値ラインとして設定する。
【００３３】
そして、閾値設定部４ｄは、設定した各タイヤバルブ３の各温度における異常判定閾値をメモリ４ａに記憶する。ここで、一定量は、各国の法規で定められた空気圧の異常低下を規定する、すなわち推奨空気圧からの低下割合のことである。具体的には、低下割合は、米国においては２５％、欧州においては２０％（予定）である。なお、閾値設定部４ｄが設定手段として機能する。
【００３４】
制御装置４の異常判定部４ｅは、閾値設定部４ｄが設定した異常判定閾値に基づいて各タイヤバルブ３の異常を判定する。なお、閾値設定部４ｄによって異常判定閾値が設定されるまで判定閾値がないので、各温度によらない上限異常判定閾値Ｐｍａｘと下限異常判定閾値Ｐｍｉｎとに挟まれた通常判定閾値範囲Ａｎが予め設定されている。異常判定部４ｅは、閾値設定部４ｄが設定した異常判定閾値と通常判定閾値範囲Ａｎとに基づいてタイヤ２の異常判定を行う。
【００３５】
次に、本例の異常判定閾値設定システムの設定動作について図２を参照して説明する。
車両１にタイヤ２が装着されると、タイヤ２のタイヤバルブ３のバルブＩＤが図示しない登録ツール等を用いて制御装置４に登録される。この状態では、制御装置４には、バルブＩＤと通常判定閾値範囲Ａｎ（上限異常判定閾値Ｐｍａｘ、下限異常判定閾値Ｐｍｉｎ）とが登録されている。
【００３６】
図２に示されるように、各タイヤバルブ３は、車両１が走行状態となると、加速度センサ３５からバルブ制御部３１に加速度検出信号が入力され、空気圧や温度の検出を開始する。バルブ制御部３１は、圧力センサ３３からタイヤ２の空気圧を検出するとともに、温度センサ３４からタイヤ２の温度を検出する。タイヤ２は、走行に伴って温まり温度が上昇する。このため、タイヤバルブ３は、車両１が一度走行すると、ある程度の温度範囲における温度毎の空気圧を検出する。
【００３７】
車両走行時、データ監視部４ｂは、検出信号Ｓｔｐ内の圧力データ及び空気圧データを監視する。つまり、データ監視部４ｂは、受信機５が検出信号Ｓｔｐを受信する度、検出信号Ｓｔｐから圧力データ及び温度データを取得して、各温度におけるタイヤ２の空気圧の値（圧力／温度の変化特性）を取り込む。なお、データ監視部４ｂは、４本の各タイヤのそれぞれにおいて個別の圧力／温度の変化特性を監視する。
【００３８】
空気圧登録部４ｃは、タイヤバルブ３毎に２度検出した各温度における空気圧（圧力／温度のプロット点）を登録空気圧Ｐｒとして登録する（黒丸で示す）。ここで、空気圧登録部４ｃは、各温度における空気圧を連続的に登録すると、記憶量が大きくなるため、間隔をおいた温度毎に空気圧を登録空気圧Ｐｒとして登録する。空気圧登録部４ｃは、間隔をおいた登録空気圧Ｐｒを繋ぐ登録空気圧近似線Ｌｄ１を算出し、この登録空気圧近似線Ｌｄ１を各温度における登録空気圧Ｐｒとして登録する。なお、登録空気圧近似線Ｌｄ１は、曲線又は直線であってもよい。
【００３９】
閾値設定部４ｄは、空気圧登録部４ｃが登録した登録空気圧近似線Ｌｄ１から一定量として例えば２０％低下した異常判定閾値近似線Ｌａ１を算出することで異常判定閾値Ｐａを設定する。登録空気圧近似線Ｌｄ１に対して減少量を算出すれば、各温度における空気圧に対して１つずつ設定するよりも容易に異常判定閾値Ｐａを設定することができる。なお、登録空気圧Ｐｒに対する異常判定閾値Ｐａを白丸で示す。
【００４０】
次に、本例のタイヤ空気圧監視システムの判定動作について図３を参照して説明する。
例えば、登録された空気圧と同等の値で各温度における空気圧が検出された後に、徐々に空気の抜けるスローパンクチャーがタイヤ２に発生したとする。
【００４１】
図３に示されるように、タイヤバルブ３は、車両１が走行状態となると、空気圧に関わらず、加速度センサ３５が加速度を検出することで空気圧と温度とを含む検出信号Ｓｔｐを送信する。制御装置４の異常判定部４ｅは、タイヤバルブ３から送信された検出信号Ｓｔｐを受信すると、受信した温度における空気圧が通常判定閾値範囲Ａｎ内にあるとともに、異常判定閾値近似線Ｌａ１よりも高いか否かを判定する。異常判定部４ｅは、検出信号Ｓｔｐを受信する度に異常判定閾値Ｐａより検出空気圧が高いか否かを判定する。図３には、受信した温度における検出空気圧Ｐｄを黒丸で示している。
【００４２】
異常判定部４ｅは、検出空気圧Ｐｄｏが異常判定閾値近似線Ｌａ１よりも低い空気圧となるので、空気圧が異常と判定する。制御装置４は、異常判定部４ｅが異常と判定すると、その旨を表示装置６や図示しないアラーム等で報知する。
【００４３】
さて、本実施例のタイヤ空気圧監視システムでは、制御装置４が受信した検出信号Ｓｔｐ内の圧力データ及び温度データを監視し、圧力／温度の変化特性を実測する。そして、この実測した圧力／温度の変化特性に対し、一定量減少させた値を新たな異常判定閾値として設定し、この異常判定閾値により各タイヤ２の空気圧を判定する。このため、タイヤバルブ３が実測した空気圧と温度とによって各温度の異常判定閾値Ｐａが設定されるので、温度による空気圧の変動、センサの特性やばらつき等による誤差に関係なく、各温度において空気圧が異常判定閾値Ｐａよりも低下したことを正確に判定することができる。
【００４４】
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ある程度の温度範囲における登録空気圧Ｐｒが登録される間、圧力／温度の変化特性を取得して、この取得した各温度における空気圧に対して一定量減少させた異常判定閾値Ｐａを設定した。すなわち、各タイヤバルブ３におけるセンサの特性やばらつきを含めた実際気体の空気圧に基づいてタイヤ２の異常を判定する。このため、理想気体としてセンサの誤差を考慮せず一律に異常閾値を算出する従来技術と異なり、実際の空気圧の変化に基づいて異常判定閾値の設定精度を向上することができる。よって、設定された異常判定閾値Ｐａによってタイヤ２の異常を正確に判定することができる。
【００４５】
（２）タイヤバルブ３が検出した温度及び空気圧の同じ組み合わせを二度検出したことで正しい値として登録し、その値から一定量減少させた異常判定閾値Ｐａを設定する。このため、実際の空気圧を正確に登録することでタイヤ２の異常を正確に判定することができる。
【００４６】
（３）タイヤバルブ３が検出した圧力／温度の変化特性を登録空気圧近似線Ｌｄ１で近似することで、各温度における空気圧を、間隔をおいて受信しても、登録空気圧近似線Ｌｄ１によって各温度における異常判定閾値Ｐａを設定することができる。よって、実際の空気圧の変化に基づいて設定された異常判定閾値Ｐａによってタイヤ２の異常を正確に判定することができる。
【００４７】
（４）温度に関係なく上限異常判定閾値Ｐｍａｘと下限異常判定閾値Ｐｍｉｎとを予め設定したので、異常判定閾値Ｐａの設定が完了する前に推奨空気圧から大幅に変動した際に異常判定を行うことができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
以下、本発明をタイヤ空気圧監視システムに具体化した第２の実施形態について、図４及び図５を参照して説明する。この実施形態のタイヤ空気圧監視システムは、登録した登録空気圧を近似する近似直線の算出方法が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、この実施形態のタイヤ空気圧監視システムは、図１に示す第１の実施形態のタイヤ空気圧監視システムとほぼ同様の構成を備えている。
【００４９】
図４に示されるように、タイヤ２の空気圧は、一般的に温度による変化に加えて、水蒸気の含有量によっても変化する。すなわち、図４に温度と空気圧との関係を示すと、水蒸気がない空気は、温度に比例してほぼ直線で空気圧が上昇する。また、各温度で飽和する水蒸気が含まれる空気は、飽和する温度よりも低い温度において、水蒸気がない空気よりも空気圧が低くなる。なお、通常、タイヤ２に空気を供給する際には、圧縮することで水蒸気をほとんど含まない状態にした空気を用いる。タイヤ２内の空気が水蒸気を含まない場合には、第１の実施形態の近似直線で設定可能である。しかしながら、ユーザが自分で空気を供給することで、タイヤ内の空気に水蒸気が含まれることも考えられる。
【００５０】
タイヤ２内の空気が水蒸気を含む場合には、第１の実施形態のように、検出した温度における空気圧に基づいて１本の近似線を設定する（図４に破線で示す）と、登録空気圧Ｐｒが検出した空気圧から大きくずれた値となってしまう可能性がある。また、異常判定閾値の精度を確保するためには、高い分解能のデータテーブルを持つ必要があり、大きなメモリ容量を用意する必要が生じる。
【００５１】
図５に示されるように、タイヤ２内の空気に水蒸気が含まれても検出した空気圧に近い値で近似するために、複数の近似直線によって検出した空気圧を近似して設定する。ここで、例えばタイヤ２内に６０℃で飽和する水蒸気が含まれる空気が入っているとする。空気圧登録部４ｃは、間隔をおいた各温度（比較的荒い温度分解能）における空気圧の前後との差がほぼ同じ空気圧を結ぶ複数の登録空気圧近似直線Ｌｄ２，Ｌｄ３，Ｌｄ４を算出していく。
【００５２】
例えば、閾値設定の処理開始時、閾値設定部４ｄは、まず開始から所定個の圧力／温度のプロット点を繋げて登録空気圧近似直線Ｌｄ２を算出する。そして、閾値設定部４ｄは、登録空気圧近似直線Ｌｄ２の設定移行、取得した圧力／温度のプロット点が、この登録空気圧近似直線Ｌｄ２に含まれる又は近似する値であるかを確認する。そして、プロット点が登録空気圧近似直線Ｌｄ２に含まれれば、登録空気圧近似直線Ｌｄ２をそのまま継続使用する。
【００５３】
一方、圧力／温度のプロット点が登録空気圧近似直線Ｌｄ２から大きくずれると、閾値設定部４ｄは、以降に取得するいくつかのプロット点を用い、新たな登録空気圧近似直線Ｌｄ３を算出する。そして、以上の処理を繰り返すことにより、一本の登録空気圧近似線Ｌｄ５を算出する。空気圧登録部４ｃは、設定された登録空気圧近似線Ｌｄ５を各温度における登録空気圧Ｐｒとして登録する。
【００５４】
閾値設定部４ｄは、空気圧登録部４ｃが登録した登録空気圧近似線Ｌｄ５から一定量として例えば２０％低下した異常判定閾値近似線Ｌａ２を算出することで異常判定閾値Ｐａを設定する。このように、登録空気圧近似線Ｌｄ５に対して減少量を算出すれば、各温度における空気圧に対して１つずつ設定するよりも容易に異常判定閾値Ｐａを設定することができる。
【００５５】
そして、第１の実施形態と同様に、異常判定部４ｅは、この設定された異常判定閾値近似線Ｌａ２に基づく異常判定閾値Ｐａによってタイヤ２の異常を判定する。なお、同様の動作のため、割愛する。
【００５６】
さて、本実施例のタイヤ空気圧監視システムでは、検出したタイヤ２の登録空気圧Ｐｒが複数の登録空気圧近似直線Ｌｄ２，Ｌｄ３，Ｌｄ４によって設定される。このため、温度による空気圧の変動、センサの特性やばらつき等による誤差に加えて、水蒸気が含まれたとしても、各温度において空気圧が異常判定閾値Ｐａよりも低下したことを正確に判定することができる。
【００５７】
以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（４）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（５）タイヤバルブ３が検出した圧力／温度の変化特性を３本の登録空気圧近似直線Ｌｄ２，Ｌｄ３，Ｌｄ４によって近似し、これら登録空気圧近似直線Ｌｄ２，Ｌｄ３，Ｌｄ４が繋がる一本の登録空気圧近似線Ｌｄ５とした。このため、複数の登録空気圧近似直線Ｌｄ２，Ｌｄ３，Ｌｄ４で近似することで、本来の値から大きくずれることを抑制することができる。
【００５８】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、空気圧登録部４ｃは、一定間隔の温度における空気圧ではなく、温度における空気圧を定期的に登録してもよい。
【００５９】
・上記実施形態において、ある温度における空気圧が異なる場合には最大値を本登録して、異常判定閾値Ｐａを設定してもよい。すなわち、空気圧が減少した際に早めに異常を察知できる最大値を正しい値として登録し、その値から一定量減少させた異常判定閾値Ｐａを設定する。このため、空気圧の減少を早期に把握できる最大値に基づいて異常判定閾値Ｐａを設定することで、安全側において異常を判定することができる。なお、理想気体としてセンサの誤差を考慮せず一律に異常閾値を算出する従来技術と異なり、実際の空気圧を登録することでタイヤ２の異常を正確に判定することができる。
【００６０】
・上記実施形態では、ある温度における空気圧が二度同じであった際にその温度における空気圧を本登録したが、ある温度における空気圧を一度検出した際にその温度における空気圧を本登録してもよい。このようにすれば、異常判定閾値を比較的早く設定することが可能となる。
【００６１】
・上記実施形態では、登録された空気圧の近似線を直線としたが、曲線としてもよい。
・上記実施形態では、上限異常判定閾値Ｐｍａｘと下限異常判定閾値Ｐｍｉｎとを設定したが、下限異常判定閾値Ｐｍｉｎのみとしてもよい。また、上限異常判定閾値Ｐｍａｘと下限異常判定閾値Ｐｍｉｎとのいずれも設定しなくてもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、近似線を用いて登録空気圧Ｐｒを設定して、各温度における空気圧を登録したが、近似線を用いずに、検出して登録した登録空気圧Ｐｒに基づいて異常判定閾値Ｐａを設定してもよい。
【００６３】
・上記実施形態において、タイヤバルブ３は、加速度センサ３５がタイヤ２の回転を検出したときに検出信号Ｓｔｐを送信するものに限定されない。例えば、タイヤバルブ３が検出信号Ｓｔｐを常時送信するものでもよい。
【００６４】
・上記実施形態において、イニシエータによる起動信号でタイヤバルブ３が起動して検出信号Ｓｔｐを送信するイニシエータ型を採用してもよい。
・上記実施形態において、イニシエータ型を採用した場合には、停車時にタイヤバルブ３を起動させて、停車時のタイヤ２の温度における空気圧を取得して登録してもよい。
【００６５】
・上記実施形態において、異常判定閾値の設定は、走行時に、例えば定期的に実行してもよい。
・上記実施形態において、温度上昇又は温度下降を２回検出した際に、このときに得られる値を基に仮登録、本登録の動作を実施してもよい。
【００６６】
・上記実施形態において、異常判定閾値の設定は、タイヤの低圧判定に同期して行われてもよいし、低圧判定を一旦中断して行われてもよい。
・上記実施形態において、タイヤバルブ３に搭載されるセンサ類は、実施形態に述べたものに限定されず、適宜変更してもよいし、追加してもよい。
【００６７】
・上記実施形態では、タイヤバルブ３からＵＨＦ帯の電波で無線信号を送信したが、ＵＨＦ帯に限らず、ＬＦ帯やＨＦ（Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯等の他の周波数帯を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…車両、２…タイヤ、３…タイヤバルブ、４…制御装置、４ａ…メモリ、４ｃ…登録手段としての空気圧登録部、４ｄ…設定手段としての閾値設定部、４ｅ…異常判定部、５…受信手段としての受信機、６…表示装置、３１…バルブ制御部、３１ａ…メモリ、３２…ＵＨＦ発信部、３３…圧力センサ、３４…温度センサ、３５…加速度センサ、Ａｎ…通常判定閾値範囲、Ｌａ１…異常判定閾値近似線、Ｌｄ１…登録空気圧近似線、Ｐａ…異常判定閾値、Ｐｄ，Ｐｄｏ…検出空気圧、Ｐｒ…登録空気圧、Ｓｔｐ…検出信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤに取り付けられたタイヤバルブから、該タイヤの空気圧情報及び温度情報を含む無線信号を車体において受信する受信手段と、該受信手段が受信した空気圧を異常判定閾値と比較することにより監視する制御装置とを備えるタイヤ空気圧監視システムに使用し、前記異常判定閾値を設定する異常判定閾値設定システムにおいて、
前記タイヤバルブから送信される前記空気圧情報と前記温度情報とを一定期間において監視することにより、圧力／温度の変化特性を取得する監視手段と、
前記圧力／温度の変化特性を基に、前記空気圧から一定量減少させた値を前記異常判定閾値として設定する設定手段と、を備えた
ことを特徴とする異常判定閾値設定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、
前記設定手段は、前記タイヤバルブから各温度における前記空気圧を一度受信した際には仮登録し、前記タイヤバルブから各温度において同じ空気圧を二度受信した際には本登録し、本登録された空気圧に基づいて前記異常判定閾値を設定する
ことを特徴とする異常判定閾値設定システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、
前記監視手段は、前記圧力／温度の変化特性の監視を複数回に亘り実行し、
前記設定手段は、同じ温度において異なる空気圧を検出したとき、これら空気圧の中から最大値を本登録し、本登録された空気圧に基づいて前記異常判定閾値を設定する
ことを特徴とする異常判定閾値設定システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、
前記設定手段は、前記圧力／温度の変化特性を近似線で表し、該近似線に基づいて前記異常判定閾値を設定する
ことを特徴とする異常判定閾値設定システム。
【請求項５】
請求項４に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、
前記設定手段は、求めた前記近似線に空気圧が含まれる又は近似するとき、当該近似線を継続使用し、該近似線から前記空気圧が大きく外れる状態となるとき、新たな前記近似線を求め、以上の処理を繰り返し実行することにより、前記近似線を生成する
ことを特徴とする異常判定閾値設定システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、
前記設定手段は、推奨空気圧を含むように、上限異常判定閾値と下限異常判定閾値とを温度に関係なく予め設定する
ことを特徴とする異常判定閾値設定システム。
【請求項１】
車両のタイヤに取り付けられたタイヤバルブから、該タイヤの空気圧情報及び温度情報を含む無線信号を車体において受信する受信手段と、該受信手段が受信した空気圧を異常判定閾値と比較することにより監視する制御装置とを備えるタイヤ空気圧監視システムに使用し、前記異常判定閾値を設定する異常判定閾値設定システムにおいて、
前記タイヤバルブから送信される前記空気圧情報と前記温度情報とを一定期間において監視することにより、圧力／温度の変化特性を取得する監視手段と、
前記圧力／温度の変化特性を基に、前記空気圧から一定量減少させた値を前記異常判定閾値として設定する設定手段と、を備えた
ことを特徴とする異常判定閾値設定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、
前記設定手段は、前記タイヤバルブから各温度における前記空気圧を一度受信した際には仮登録し、前記タイヤバルブから各温度において同じ空気圧を二度受信した際には本登録し、本登録された空気圧に基づいて前記異常判定閾値を設定する
ことを特徴とする異常判定閾値設定システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、
前記監視手段は、前記圧力／温度の変化特性の監視を複数回に亘り実行し、
前記設定手段は、同じ温度において異なる空気圧を検出したとき、これら空気圧の中から最大値を本登録し、本登録された空気圧に基づいて前記異常判定閾値を設定する
ことを特徴とする異常判定閾値設定システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、
前記設定手段は、前記圧力／温度の変化特性を近似線で表し、該近似線に基づいて前記異常判定閾値を設定する
ことを特徴とする異常判定閾値設定システム。
【請求項５】
請求項４に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、
前記設定手段は、求めた前記近似線に空気圧が含まれる又は近似するとき、当該近似線を継続使用し、該近似線から前記空気圧が大きく外れる状態となるとき、新たな前記近似線を求め、以上の処理を繰り返し実行することにより、前記近似線を生成する
ことを特徴とする異常判定閾値設定システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の異常判定閾値設定システムにおいて、
前記設定手段は、推奨空気圧を含むように、上限異常判定閾値と下限異常判定閾値とを温度に関係なく予め設定する
ことを特徴とする異常判定閾値設定システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２３７６２９（Ｐ２０１２−２３７６２９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０６２９１（Ｐ２０１１−１０６２９１）
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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