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技術 タイヤ状態検出装置

出願人 太平洋工業株式会社
発明者 辻田泰久
出願日 2014年10月23日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2014-216411
公開日 2016年5月19日 (3年10ヶ月経過) 公開番号 2016-083964
状態 特許登録済
技術分野 タイヤ一般 タイヤの膨張・タイヤ交換・タイヤチェーン
主要キーワード 体側温度 トリガ装置 受信コントローラ 冬タイヤ 夏タイヤ ノーマルタイヤ 空気圧データ 遠心加速度
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年5月19日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

季節に適したタイヤが車両に装着されているか否かを判定すること。

解決手段

車両の各車輪に設けられたセンサユニット20は、コントローラ24を有している。コントローラ24の記憶部24bには、タイヤが冬タイヤ夏タイヤかを示すタイヤ識別情報が記憶されている。コントローラ24は、車輪側温度センサ22によって検出される温度が用閾値以下のときに、記憶部24bに記憶されたタイヤ識別情報が夏タイヤを示している場合には、現在車両に装着されているタイヤが季節に適していないと判定する。コントローラ24は、車輪側温度センサ22によって検出される温度が用閾値以上のときに、記憶部24bに記憶されたタイヤ識別情報が冬タイヤを示している場合には、現在車両に装着されているタイヤが季節に適していないと判定する。

概要

背景

車両においては、タイヤ空気圧不足した状態で走行が行われると、燃費制動力の低下を招くおそれがある。このため、車両には、タイヤ空気圧監視システムが設けられ、このタイヤ空気圧監視システムによってタイヤの空気圧を監視している(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のタイヤ空気圧監視システムでは、タイヤの空気圧を監視して、タイヤの空気圧が過剰に低下した場合には、運転者にそのことを認識させる。

概要

季節に適したタイヤが車両に装着されているか否かを判定すること。車両の各車輪に設けられたセンサユニット20は、コントローラ24を有している。コントローラ24の記憶部24bには、タイヤが冬タイヤ夏タイヤかを示すタイヤ識別情報が記憶されている。コントローラ24は、車輪側温度センサ22によって検出される温度が用閾値以下のときに、記憶部24bに記憶されたタイヤ識別情報が夏タイヤを示している場合には、現在車両に装着されているタイヤが季節に適していないと判定する。コントローラ24は、車輪側温度センサ22によって検出される温度が用閾値以上のときに、記憶部24bに記憶されたタイヤ識別情報が冬タイヤを示している場合には、現在車両に装着されているタイヤが季節に適していないと判定する。

目的

このため、季節に適したタイヤが車両に装着されているか否かを判定することが望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ホイールに装着されたタイヤ冬タイヤ夏タイヤかを示すタイヤ識別情報を記憶部に記憶したセンサユニットを車両の各車輪に備え、前記タイヤが季節に適しているか否かを判定するとともに、前記タイヤが季節に適していないと判定された場合、報知部に報知を行わせるタイヤ状態検出装置であって、気温を検出する温度センサと、前記温度センサによって検出される気温が、路面が凍結する環境下での気温である用閾値以下のときに前記タイヤ識別情報が夏タイヤの場合、及び、前記温度センサによって検出される気温が、路面が凍結しない環境下での温度である用閾値以上のときに前記タイヤ識別情報が冬タイヤの場合の少なくともいずれか一方の場合に、前記タイヤが季節に適していないと判定する判定部とを備えたタイヤ状態検出装置。

請求項2

前記判定部は、前記センサユニットに設けられた前記温度センサである車輪側温度センサによって検出される前記タイヤ内の気温と前記記憶部に記憶されたタイヤ識別情報から前記タイヤが季節に適しているか否かの判定を行う請求項1に記載のタイヤ状態検出装置。

請求項3

前記センサユニットは、車体に搭載された受信機に前記タイヤ識別情報を示すデータを含んだ送信信号を送信する送信部を備え、前記判定部は、車体に設けられた前記温度センサである車体側温度センサによって検出される気温と前記送信信号に含まれる前記タイヤ識別情報から前記タイヤが季節に適しているか否かの判定を行う請求項1に記載のタイヤ状態検出装置。

技術分野

0001

本発明は、センサユニット車輪に備えたタイヤ状態検出装置に関する。

背景技術

0002

車両においては、タイヤ空気圧不足した状態で走行が行われると、燃費制動力の低下を招くおそれがある。このため、車両には、タイヤ空気圧監視システムが設けられ、このタイヤ空気圧監視システムによってタイヤの空気圧を監視している(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のタイヤ空気圧監視システムでは、タイヤの空気圧を監視して、タイヤの空気圧が過剰に低下した場合には、運転者にそのことを認識させる。

先行技術

0003

特開2006−298292号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、タイヤの空気圧が不足している場合だけではなく、タイヤが季節に適したタイヤではない場合にも車両の燃費や、制動力は低下する。このため、季節に適したタイヤが車両に装着されているか否かを判定することが望まれている。

0005

本発明の目的は、季節に適したタイヤが車両に装着されているか否かを判定することができるタイヤ状態検出装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するタイヤ状態検出装置は、ホイールに装着されたタイヤが冬タイヤ夏タイヤかを示すタイヤ識別情報を記憶部に記憶したセンサユニットを車両の各車輪に備え、前記タイヤが季節に適しているか否かを判定するとともに、前記タイヤが季節に適していないと判定された場合、報知部に報知を行わせるタイヤ状態検出装置であって、気温を検出する温度センサと、前記温度センサによって検出される気温が、路面が凍結する環境下での気温である用閾値以下のときに前記タイヤ識別情報が夏タイヤの場合、及び、前記温度センサによって検出される気温が、路面が凍結しない環境下での温度である用閾値以上のときに前記タイヤ識別情報が冬タイヤの場合の少なくともいずれか一方の場合に、前記タイヤが季節に適していないと判定する判定部とを備えている。

0007

これによれば、気温が冬用閾値以下の場合にも関わらず夏タイヤが車両に装着されていたり、気温が夏用閾値以上の場合にも関わらず冬タイヤが車両に装着されていると、車両に装着されているタイヤが季節に適していないと判定される。タイヤが季節に適していない場合には、報知部によって運転者への報知が行われ、季節に適したタイヤへの交換を促すことができる。このため、季節に適していないタイヤでの走行を抑止して、燃費の低下の低下などを抑制することができる。

0008

上記タイヤ状態検出装置について、前記判定部は、前記センサユニットに設けられた前記温度センサである車輪側温度センサによって検出される前記タイヤ内の気温と前記記憶部に記憶されたタイヤ識別情報から前記タイヤが季節に適しているか否かの判定を行うことが好ましい。

0009

これによれば、車輪に設けられたセンサユニットでタイヤが季節に適しているか否かの判定を行うことができる。
上記タイヤ状態検出装置について、前記センサユニットは、車体に搭載された受信機に前記タイヤ識別情報を示すデータを含んだ送信信号を送信する送信部を備え、前記判定部は、車体に設けられた前記温度センサである車体側温度センサによって検出される気温と前記送信信号に含まれる前記タイヤ識別情報から前記タイヤが季節に適しているか否かの判定を行うことが好ましい。

0010

これによれば、車体側温度センサで検出される気温は、車両の走行状況に応じて変化しにくいため、タイヤが季節に適しているか否かの判定を適切に行うことができる。

発明の効果

0011

本発明によれば、季節に適したタイヤが車両に装着されているか否かを判定することができる。

図面の簡単な説明

0012

タイヤ状態監視装置が搭載された車両を示す概略構成図。
タイヤ状態検出装置の構成を示すブロック図。
送信信号に含まれるデータを示す図。
変形例の送信信号に含まれるデータを示す図。
変形例の送信信号に含まれるデータを示す図。

実施例

0013

以下、タイヤ状態検出装置の一実施形態について説明する。
図1に示すように、タイヤ状態監視装置10は、車両11の4つの車輪12にそれぞれ取り付けられたセンサユニット20と、車両11の車体に設置された受信機40とを備えている。各車輪12は、ホイール13と、このホイール13に装着されるタイヤ14とを有している。

0014

センサユニット20は、タイヤ14の内部空間に配置されるように取り付けられている。各センサユニット20は、対応するタイヤ14の状態(タイヤ14の空気圧)等を検出して、検出されたタイヤ14の状態を示すデータを含む信号を無線送信する。

0015

図2に示すように、各センサユニット20は、圧力センサ21、車輪側温度センサ22(図中温度センサ)、加速度センサ23、コントローラ24、送信回路25、送信アンテナ26及びバッテリ27を備えている。センサユニット20は、バッテリ27の電力供給によって動作する。コントローラ24はセンサユニット20の動作を統括的に制御する。圧力センサ21は、対応するタイヤ14内の圧力(タイヤ14の空気圧)を検出して、その検出によって得られたタイヤ14の空気圧データをコントローラ24に出力する。車輪側温度センサ22は、対応するタイヤ14内の温度(タイヤ内の気温)を検出して、その検出によって得られたタイヤ14内の温度データをコントローラ24に出力する。加速度センサ23は、車輪12と一体となって回転して自身に作用する加速度を検出して、検出した加速度をコントローラ24に出力する。

0016

コントローラ24は、CPU24a、記憶部24b(RAMやROM等)、及び、タイマを含むマイクロコンピュータ等よりなり、記憶部24bには各センサユニット20に固有識別情報であるIDコード登録されている。このIDコードは、各センサユニット20を受信機40において識別するために使用される情報である。また、記憶部24bには、タイヤ14が冬タイヤか夏タイヤかを示すタイヤ識別情報が記憶されている。冬タイヤは、スタッドレスタイヤであり、夏タイヤはノーマルタイヤである。したがって、冬タイヤとは、季節が冬の場合にのみ用いられるタイヤを示すわけではなく、路面が凍結する環境下において使用されるタイヤを便宜的に示したものである。同様に、夏タイヤとは、季節が夏の場合にのみ用いられるタイヤを示すわけではなく、路面が凍結しない環境下において使用されるタイヤを便宜的に示したものである。したがって、本実施形態でいう、「冬」とは、路面が凍結する環境を指し、「夏」とは路面が凍結しない環境を指すといえる。

0017

更に、記憶部24bには、季節が冬か夏かを、言い換えれば、路面が凍結する環境下か否かを温度センサとしての車輪側温度センサ22で検出される温度によって判定するための冬用閾値と夏用閾値が記憶されている。冬用閾値は、路面が凍結するおそれがある温度(例えば、0度)に設定される。夏用閾値は、路面が凍結しないとみなせる温度(例えば、30度)に設定されている。本実施形態において、コントローラ24は、車輪側温度センサ22によって検出されるタイヤ14内の温度が冬用閾値以下であれば、季節は「冬」、すなわち、路面が凍結する環境であると判定する。一方、コントローラ24は、車輪側温度センサ22によって検出されるタイヤ14内の温度が夏用閾値以上であれば、季節は「夏」、すなわち、路面が凍結しない環境であると判定する。

0018

コントローラ24は、加速度センサ23から入力された加速度から、車両11が走行しているか、停止しているかを判定し、車両11の停止後、予め定められた停止時間が経過した後にタイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行っている。詳細にいえば、車両11の走行に伴い、加速度センサ23に作用する遠心加速度が大きくなるため、加速度センサ23の公差などを考慮して、車両11が停止しているときに加速度センサ23によって検出される加速度よりも高い値を走行判定用閾値として設定し、加速度が走行判定用閾値を超えたときに車両11が走行していると判定している。そして、加速度センサ23によって検出される加速度が走行判定用閾値を超えない時間が予め定められた停止時間を超えると、コントローラ24はタイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行う。

0019

車両11が走行しているときには、タイヤ14と路面との摩擦熱などによってタイヤ14内の温度が上昇し、外気温に比べてタイヤ14内の温度のほうが高くなる。このため、車両11が停止して摩擦熱によって上昇したタイヤ14内の温度が外気熱交換された後にタイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行う。したがって、予め定められた停止時間としては、車両11の走行に伴い上昇したタイヤ14内の温度が、タイヤ14を介した外気との熱交換によってタイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行ううえで差し支えない程度の温度まで低下するのに要する時間が設定される。

0020

コントローラ24は、車輪側温度センサ22によって検出される温度が冬用閾値以下のときに、記憶部24bに記憶されたタイヤ識別情報が夏タイヤを示している場合には、路面が凍結する環境下において、ノーマルタイヤが車両11に装着されているとみなして、現在車両11に装着されているタイヤ14が季節に適していないと判定する。

0021

コントローラ24は、車輪側温度センサ22によって検出される温度が夏用閾値以上のときに、記憶部24bに記憶されたタイヤ識別情報が冬タイヤを示している場合には、路面が凍結しない環境下において、スタッドレスタイヤが車両11に装着されているとみなして、現在車両11に装着されているタイヤ14が季節に適していないと判定する。

0022

コントローラ24は、車輪側温度センサ22によって検出される温度が冬用閾値より大きく、夏用閾値より小さい場合、タイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行わない。本実施形態では、コントローラ24が判定部となり、タイヤ14が季節に適しているか否かを車輪側温度センサ22によって検出したタイヤ14内の温度から判定している。このため、センサユニット20がタイヤ状態検出装置となる。

0023

コントローラ24は、タイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行った結果、車両11に装着されているタイヤ14が季節に適していない場合、IDコード、タイヤ14の空気圧データ、及び、タイヤ交換フラグを送信回路25に出力する。送信部としての送信回路25は、コントローラ24からのデータを変調して送信信号を生成し、送信信号を送信アンテナ26から無線送信する。

0024

図3に示すように、送信信号には、IDコードのデータ、タイヤ14の空気圧データ、タイヤ交換フラグ、車両11の状態を示すステータスCRCなどの誤り訂正のための符号が含まれている。

0025

また、コントローラ24は、車両11の走行中、及び、停止中にも定期的に送信回路25から送信信号を送信させている。この定期的に送信される送信信号、及び、コントローラ24が車両11に装着されているタイヤ14が季節に適していると判断した場合に送信される送信信号には、タイヤ交換フラグが含まれない。

0026

図1に示すように、受信機40は、受信コントローラ41と、受信回路42と、受信アンテナ43とを備えている。受信機40の受信コントローラ41には、表示器44、警報器45、及び、温度センサとしての車体側温度センサ46(図中温度センサ)が接続されている。受信コントローラ41はCPU41a及び受信側記憶部41b(ROMやRAM等)を含むマイクロコンピュータ等よりなり、受信側記憶部41bには受信機40の動作を統括的に制御するプログラムが記憶されている。受信回路42は、各センサユニット20から受信アンテナ43を通じて受信された送信信号を復調して、受信コントローラ41に送る。

0027

受信コントローラ41は、受信回路42からの送信信号に基づき、送信元のセンサユニット20に対応するタイヤ14の状態(タイヤ14の空気圧)を把握する。受信コントローラ41は、タイヤ14の空気圧に関する情報等を表示器44に表示させる。また、受信コントローラ41は、受信した送信信号にタイヤ交換フラグが含まれている場合には、表示器44にタイヤ14の交換を促す表示を行う。

0028

受信コントローラ41はさらに、タイヤ14の空気圧の異常や、タイヤ14が季節に適していないことを警報器(報知器)45にて運転者に報知させる。警報器45としては、例えば、異常を光の点灯や点滅によって報知する装置や、異常を音によって報知する装置が適用される。したがって、タイヤ14が季節に適していないことを運転者に報知する表示器44及び警報器45が、報知部となる。

0029

次に、本実施形態のタイヤ状態検出装置の作用について説明する。
コントローラ24は、路面が凍結する環境下にノーマルタイヤが車両11に装着されている場合や、路面が凍結しない環境下にスタッドレスタイヤが車両11に装着されている場合、タイヤ14が季節に適していないと判定している。コントローラ24が判定した判定結果は、タイヤ交換フラグとして受信機40に送信され、これにより表示器44及び警報器45にて季節に適したタイヤ14への交換を促す報知が行われる。運転者は、タイヤ14が季節に適していないことを報知によって認識すると、季節に適したタイヤ14への交換を行う。

0030

したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)センサユニット20は、タイヤ14が季節に適しているか否かを判定し、季節に適していないタイヤ14が車両11に装着されている場合には、表示器44及び警報器45にその旨の報知を行わせる。このため、運転者が季節に適したタイヤ14への交換を行うことで、季節に適していないタイヤ14が装着されていることによる燃費の低下や、制動力の低下を抑制することができる。また、路面が凍結しない環境下においてスタッドレスタイヤが使用されることによるスタッドレスタイヤの摩耗を抑制することができる。スタッドレスタイヤは、ノーマルタイヤよりも高額であるため、スタッドレスタイヤを使用しなくてもよい環境では、ノーマルタイヤを使用することで、運転者の経済負担を軽減させることができる。

0031

(2)タイヤ14が季節に適しているか否かの判定が、センサユニット20のみで行えるようにしている。このため、受信機40でタイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行う必要がない。

0032

(3)車両11が停止してから予め定められた停止時間が経過したあとにタイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行っている。このため、車両11の走行に伴いタイヤ14内の温度が上昇していた状況で判定を行わず、タイヤ14を介した外気との熱交換によってタイヤ14内の温度が低下した状況で判定を行う。よって、タイヤ14が季節に適しているか否かの判定を精度良く行うことができる。

0033

(4)車両11外の外部機器との通信を行うことなく、車両11に設けられたタイヤ状態監視装置10のみでタイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行うことができる。したがって、外部機器と通信を行うための通信機器などを車両11に設けることなく、タイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行うことができる。

0034

なお、実施形態は、以下のように変更してもよい。
・実施形態では、車輪12に設けられたセンサユニット20のコントローラ24によってタイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行っているが、車体に設けた受信機40の受信コントローラ41によってタイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行ってもよい。図4に示すように、コントローラ24は、タイヤ交換フラグに換えて、タイヤ14が夏タイヤか冬タイヤかを示すタイヤ識別情報を含んだ送信信号を送信回路25から送信させてもよい。この場合、受信コントローラ41は、送信信号に含まれるタイヤ識別情報から、車両11に装着されているタイヤ14が冬タイヤか、夏タイヤかを認識する。そして、受信コントローラ41は、車体側温度センサ46によって検出される気温が冬用閾値以下のときに、車両11に夏タイヤが装着されている場合には、路面が凍結する環境下において、ノーマルタイヤが車両11に装着されているとみなして、現在車両11に装着されているタイヤ14が季節に適していないと判定する。また、受信コントローラ41は、車体側温度センサ46によって検出される温度が夏用閾値以上のときに、車両11に冬タイヤが装着されている場合には、路面が凍結しない環境下において、スタッドレスタイヤが車両11に装着されているとみなして、現在車両11に装着されているタイヤ14が季節に適していないと判定する。冬用閾値及び夏用閾値は、実施形態と同一の値に設定されており、受信コントローラ41の受信側記憶部41bに記憶されている。この場合、センサユニット20及び受信機40がタイヤ状態検出装置となる。

0035

一般に、車両11は空調などに用いるための車体側温度センサ46を複数備えている。車体側温度センサ46によって検出される気温は、車両11の走行状況に応じて変化しにくい。特に、外気温を検出する車体側温度センサ46によって検出される温度によってタイヤ14が季節に適しているか否かを判定することで、タイヤ14が季節に適しているか否かを適切に判定することができる。

0036

図5に示すように、コントローラ24は、タイヤ識別情報に加えて、車輪側温度センサ22によって検出したタイヤ14内の温度を示すデータを送信信号に含ませて送信回路25から送信させてもよい。受信コントローラ41は、送信信号に含まれるタイヤ14内の温度とタイヤ識別情報から、タイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行う。

0037

・温度センサによって検出される気温が冬用閾値以下のときに、タイヤ14がノーマルタイヤの場合にのみ運転者に対して報知を行ってもよい。また、温度センサによって検出される気温が夏用閾値以上のときに、タイヤ14がスタッドレスタイヤの場合にのみ運転者に対して報知を行ってもよい。すなわち、記憶部には、冬用閾値及び夏用閾値のいずれか一方のみが記憶されていてもよい。

0038

・車両11の走行中などにタイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行ってもよい。この場合、タイヤ14内の気温がタイヤ14の走行に伴い上昇するため、これを考慮して冬用閾値及び夏用閾値を定める。

0039

・車両11の走行開始前、すなわち、タイヤ14内の温度が走行に伴い上昇する前にタイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行ってもよい。例えば、加速度センサ23によって検出される加速度が走行判定用閾値を超えて間もないときや、イグニッションスイッチオンを検出してタイヤ14が季節に適しているか否かの判定を行ってもよい。

0040

・タイヤ14に貼り付けられるセンサユニット20の場合、記憶部24bに記憶されたタイヤ識別情報は書き換えられなくてもよい。ホイール13に取り付けるセンサユニット20の場合、ホイール13に装着されるタイヤ14に応じて記憶部24bに記憶されるタイヤ識別情報をトリガ装置などで書き換えられるようにしてもよい。

0041

・報知部は、表示器44及び警報器45のうちの一方でもよく、タイヤ14が季節に適していない場合、いずれかが報知を行えばよい。

0042

11…車両、12…車輪、13…ホイール、14…タイヤ、20…センサユニット、22…車輪側温度センサ、24…コントローラ、24b…記憶部、25…送信回路、40…受信機、41…受信コントローラ、44…表示器、45…警報器。

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