JP4266266B2 - タイヤ空気圧低下警報装置および方法 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【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装置および方法に関する。さらに詳しくは、コーナリング補正を正確に行ない、タイヤ減圧の検出精度を向上させることができるタイヤ空気圧低下警報装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のタイヤの空気圧の低下を検出する装置（ＤＷＳシステム）は、４つのＡＢＳ車輪速センサーの情報から、タイヤの減圧判定を行なっている。車輪速が変化するのは、タイヤの減圧の他にコーナリングの影響などがあるが、従来のＤＷＳでは、このコーナリングの影響を少なくするために、コーナリングの半径なども全てＡＢＳセンサーからの情報を基に計算し、コーナリング補正を行なっている。かかるコーナリング補正を行なっても、コーナリングの際に生じる荷重移動やスリップの影響が微妙に変化するため、完全に補正できるわけではないが、従来のＤＷＳでは、およそ１分間に算出されるタイヤの減圧の判定値（ＤＥＬ値）の平均値をとり、この値で減圧か否かを判別しており、普通、一般道ではカーブは右カーブおよび左カーブが同程度存在しているため、１分程度走行すると、コーナリングの影響が相殺される。そのため、一般道走行では、前記コーナリング補正に誤差が生じても、従来のＤＷＳでもコーナリングの影響による誤報はほとんどない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、テストコースなどのような周回路を走行すると、左カーブのみまたは右カーブのみという走行を行なうので、１分間分の平均値をとっても、コーナリングの影響が相殺されず誤報になる場合がしばしば存在する。これは、正常内圧にもかかわらず、内輪と外輪の回転差が生じるため、この回転差と減圧によって生じた回転差と区別がつかないからである。
【０００４】
本発明は、叙上の事情に鑑み、コーナリング補正を正確に行ない、タイヤ減圧の検出精度を向上させることができるタイヤ空気圧低下警報装置および方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ空気圧低下警報装置は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報装置であって、前記各タイヤの回転情報を検知する回転情報検知手段と、前記各タイヤの回転情報を記憶するメモリ手段と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する演算処理手段と、ハンドルに取り付けられた舵角センサから得られる舵角に基づいて判定される重みで判定値を補正する判定値補正手段とを備えてなることを特徴とする。
【０００６】
さらに本発明のタイヤ空気圧低下警報方法は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報方法であって、前記各タイヤの回転情報を検知する工程と、前記各タイヤの回転情報を記憶する工程と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する工程と、ハンドルに取り付けられた舵角センサから得られる舵角に基づいて判定される重みで判定値を補正する工程とを備えてなることを特徴とする。
【０００７】
【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装置および方法を説明する。
【０００８】
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。
【０００９】
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の空気圧低下警報装置は、たとえば４輪車両に備えられた４つのタイヤＷ1、Ｗ2、Ｗ3およびＷ4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Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3およびＷ4にそれぞれ関連して設けられた通常の車輪速センサ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。またハンドル５には舵角センサ６が取り付けられており、舵角センサ６から入力された舵角の値に対応した重み付けが制御ユニット２で行なわれる。
【００１０】
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。本実施の形態における演算処理手段および判定値補正手段は、前記制御ユニット２に含まれている。
【００１１】
前記車両速度センサ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。
【００１２】
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。
【００１３】
そして、前記Ｆ１iに基づき、車両の速度Ｖ（Ｖｉ／４）、横方向加速度（横Ｇ）などを算出する。
【００１４】
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、つぎの式（１）から求められる。
【００１５】
【数１】
【００１６】
従来は、このＤＥＬ値を用いて、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（２）、（３）により算出したのち、このＤＥＬＡＶを用いて減圧判定を行なっていた。
これに対し、本発明においてはハンドルに舵角センサーを取り付け、舵角によるＤＥＬ値の重み付けを行ない、ＤＥＬ値を補正するようにしている。たとえば舵角θに対する重みＷとしては、つぎのように表わされる。
▲１▼ −３０°≦θ≦３０°のとき、重みＷ＝４
▲２▼ −９０°≦θ＜−３０°または３０°＜θ≦９０°のとき、重みＷ＝２
▲３▼ θ＜−９０°または９０°＜θのとき、重みＷ＝１
これにより、前記式（１）のＤＥＬ値および式（２）のＤＥＬ５の重み付け表現は、つぎの式（４）、（５）のようになる。
ここに、ΣＷは過去５回分のＷの積算値である。
【００１７】
したがって、本発明はつぎの式（６）で表わされる重み付き平均値ＤＥＬＡＶで減圧判定を行なうことにより、コーナリングの影響を低減して誤報を防止することができる。なお、左右のカーブが連続する山道などでは、重みＷ＝４となる場合は減るものの従来と同等の判定をすることが可能である。
ここで、Ｗ（ｎ）はｎ回前の重みＷの積算値である。
【００１８】
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に限定されるものではない。
【００１９】
実施例
正常な空気圧タイヤに設定された車のハンドルに、舵角センサを取り付け、センサ情報をパソコンで取り込み、従来のＤＷＳに入力されたソフトを前記式（４）〜（６）のように変更した。
【００２０】
ついでコーナーのみではなくストレートも存在するテストコース（最大舵角θ＝−６０°）を周回した。
【００２１】
その結果、従来では正常な空気圧のタイヤであるのに誤報が発生したが、本実施例の場合では誤報が発生しないことがわかった。
【００２２】
つぎに全てのタイヤについて、一輪を３０％減圧、その他のタイヤを正常内圧として設定し、同様のコーナリング走行を行なった結果、正常に減圧警報を発することも確認した。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、直線領域のＤＥＬ値を重視し、舵角に基づいて判定される重みで判定値を計算するので、コーナリング走行時の誤報を少なくすることができる。その結果、タイヤ減圧の検出精度を向上させることができる。
【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
５ ハンドル
６ 舵角センサ
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ空気圧低下警報装置および方法に関する。さらに詳しくは、コーナリング補正を正確に行ない、タイヤ減圧の検出精度を向上させることができるタイヤ空気圧低下警報装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のタイヤの空気圧の低下を検出する装置（ＤＷＳシステム）は、４つのＡＢＳ車輪速センサーの情報から、タイヤの減圧判定を行なっている。車輪速が変化するのは、タイヤの減圧の他にコーナリングの影響などがあるが、従来のＤＷＳでは、このコーナリングの影響を少なくするために、コーナリングの半径なども全てＡＢＳセンサーからの情報を基に計算し、コーナリング補正を行なっている。かかるコーナリング補正を行なっても、コーナリングの際に生じる荷重移動やスリップの影響が微妙に変化するため、完全に補正できるわけではないが、従来のＤＷＳでは、およそ１分間に算出されるタイヤの減圧の判定値（ＤＥＬ値）の平均値をとり、この値で減圧か否かを判別しており、普通、一般道ではカーブは右カーブおよび左カーブが同程度存在しているため、１分程度走行すると、コーナリングの影響が相殺される。そのため、一般道走行では、前記コーナリング補正に誤差が生じても、従来のＤＷＳでもコーナリングの影響による誤報はほとんどない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、テストコースなどのような周回路を走行すると、左カーブのみまたは右カーブのみという走行を行なうので、１分間分の平均値をとっても、コーナリングの影響が相殺されず誤報になる場合がしばしば存在する。これは、正常内圧にもかかわらず、内輪と外輪の回転差が生じるため、この回転差と減圧によって生じた回転差と区別がつかないからである。
【０００４】
本発明は、叙上の事情に鑑み、コーナリング補正を正確に行ない、タイヤ減圧の検出精度を向上させることができるタイヤ空気圧低下警報装置および方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ空気圧低下警報装置は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報装置であって、前記各タイヤの回転情報を検知する回転情報検知手段と、前記各タイヤの回転情報を記憶するメモリ手段と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する演算処理手段と、ハンドルに取り付けられた舵角センサから得られる舵角に基づいて判定される重みで判定値を補正する判定値補正手段とを備えてなることを特徴とする。
【０００６】
さらに本発明のタイヤ空気圧低下警報方法は、４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報方法であって、前記各タイヤの回転情報を検知する工程と、前記各タイヤの回転情報を記憶する工程と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する工程と、ハンドルに取り付けられた舵角センサから得られる舵角に基づいて判定される重みで判定値を補正する工程とを備えてなることを特徴とする。
【０００７】
【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装置および方法を説明する。
【０００８】
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。
【０００９】
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の空気圧低下警報装置は、たとえば４輪車両に備えられた４つのタイヤＷ1、Ｗ2、Ｗ3およびＷ4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Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3およびＷ4にそれぞれ関連して設けられた通常の車輪速センサ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。またハンドル５には舵角センサ６が取り付けられており、舵角センサ６から入力された舵角の値に対応した重み付けが制御ユニット２で行なわれる。
【００１０】
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。本実施の形態における演算処理手段および判定値補正手段は、前記制御ユニット２に含まれている。
【００１１】
前記車両速度センサ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。
【００１２】
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。
【００１３】
そして、前記Ｆ１iに基づき、車両の速度Ｖ（Ｖｉ／４）、横方向加速度（横Ｇ）などを算出する。
【００１４】
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、つぎの式（１）から求められる。
【００１５】
【数１】
従来は、このＤＥＬ値を用いて、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（２）、（３）により算出したのち、このＤＥＬＡＶを用いて減圧判定を行なっていた。
▲１▼ −３０°≦θ≦３０°のとき、重みＷ＝４
▲２▼ −９０°≦θ＜−３０°または３０°＜θ≦９０°のとき、重みＷ＝２
▲３▼ θ＜−９０°または９０°＜θのとき、重みＷ＝１
これにより、前記式（１）のＤＥＬ値および式（２）のＤＥＬ５の重み付け表現は、つぎの式（４）、（５）のようになる。
【００１７】
したがって、本発明はつぎの式（６）で表わされる重み付き平均値ＤＥＬＡＶで減圧判定を行なうことにより、コーナリングの影響を低減して誤報を防止することができる。なお、左右のカーブが連続する山道などでは、重みＷ＝４となる場合は減るものの従来と同等の判定をすることが可能である。
【００１８】
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に限定されるものではない。
【００１９】
実施例
正常な空気圧タイヤに設定された車のハンドルに、舵角センサを取り付け、センサ情報をパソコンで取り込み、従来のＤＷＳに入力されたソフトを前記式（４）〜（６）のように変更した。
【００２０】
ついでコーナーのみではなくストレートも存在するテストコース（最大舵角θ＝−６０°）を周回した。
【００２１】
その結果、従来では正常な空気圧のタイヤであるのに誤報が発生したが、本実施例の場合では誤報が発生しないことがわかった。
【００２２】
つぎに全てのタイヤについて、一輪を３０％減圧、その他のタイヤを正常内圧として設定し、同様のコーナリング走行を行なった結果、正常に減圧警報を発することも確認した。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、直線領域のＤＥＬ値を重視し、舵角に基づいて判定される重みで判定値を計算するので、コーナリング走行時の誤報を少なくすることができる。その結果、タイヤ減圧の検出精度を向上させることができる。
【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
５ ハンドル
６ 舵角センサ
Claims (2)
- ４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報装置であって、前記各タイヤの回転情報を検知する回転情報検知手段と、前記各タイヤの回転情報を記憶するメモリ手段と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する演算処理手段と、ハンドルに取り付けられた舵角センサから得られる舵角に基づいて判定される重みで判定値を補正する判定値補正手段とを備えてなることを特徴とするタイヤ空気圧低下警報装置であって、前記舵角を予め所定の範囲に区分け、それぞれに重みを設定しておき、実走行時のコーナリングに相当する重みでタイヤの減圧判定値を補正することを特徴とするタイヤ空気圧低下警報装置。
- ４輪車両に装着したタイヤから得られる回転情報に基づいて得られる判定値を用いてタイヤの内圧低下を警報するタイヤ空気圧低下警報方法であって、前記各タイヤの回転情報を検知する工程と、前記各タイヤの回転情報を記憶する工程と、各タイヤの回転情報から判定値を演算する工程と、ハンドルに取り付けられた舵角センサから得られる舵角に基づいて判定される重みで判定値を補正する工程とを備えてなることを特徴とするタイヤ空気圧低下警報方法であって、前記舵角を予め所定の範囲に区分け、それぞれに重みを設定しておき、実走行時のコーナリングに相当する重みでタイヤの減圧判定値を補正することを特徴とするタイヤ空気圧低下警報方法。
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|---|---|---|---|
| JP2000046146A JP4266266B2 (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | タイヤ空気圧低下警報装置および方法 |
| DE60124602T DE60124602T2 (de) | 2000-02-23 | 2001-02-22 | Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren eines Druckabfalls im Reifen |
| EP01301592A EP1127720B1 (en) | 2000-02-23 | 2001-02-22 | Apparatus and method for alarming decrease in tyre air-pressure |
| US09/790,583 US6529807B2 (en) | 2000-02-23 | 2001-02-23 | Apparatus and method for alarming decrease in tire air-pressure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000046146A JP4266266B2 (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | タイヤ空気圧低下警報装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001233027A JP2001233027A (ja) | 2001-08-28 |
| JP4266266B2 true JP4266266B2 (ja) | 2009-05-20 |
Family
ID=18568621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000046146A Expired - Lifetime JP4266266B2 (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | タイヤ空気圧低下警報装置および方法 |
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|---|---|
| US (1) | US6529807B2 (ja) |
| EP (1) | EP1127720B1 (ja) |
| JP (1) | JP4266266B2 (ja) |
| DE (1) | DE60124602T2 (ja) |
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| DE602004019175D1 (de) * | 2003-10-27 | 2009-03-12 | Sumitomo Rubber Ind | Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren eines Druckabfalls im Reifen |
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| JP4742158B2 (ja) * | 2008-11-26 | 2011-08-10 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ空気圧低下検出装置及び方法、並びにタイヤの空気圧低下検出プログラム |
| DE102013226592A1 (de) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Ermittlung eines Reifenschlupfes eines Kraftfahrzeugs |
| DE102016214953A1 (de) * | 2016-08-11 | 2018-02-15 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung des Reifenluftdrucks eines Zweirads |
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