KR101352734B1 - 타이어 압력 검출 장치 - Google Patents

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Abstract

타이어 압력 검출 장치는 하나 이상의 송신기(2), 수신기(3), 및 표시기(4)를 구비한다. 송신기(2)는 타이어 압력을 검출하며, 타이어 압력을 나타내는 데이터를 수신기(3)에 송신한다. 수신기(3)는 제1 경고 임계치와 제2 경고 임계치를 설정한다. 제1 경고 임계치는 이전에 수신된 선행 타이어 압력으로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 값으로 설정된다. 제2 경고 임계치는 타이어 압력의 하한을 규정한다. 금회 수신 타이밍에 수신된 타이어 압력이 제1 경고 임계치와 제2 경고 임계치 중 하나 이하일 때, 수신기(3)는 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정하고 표시기(4)에 경고 신호를 보낸다.

Description

타이어 압력 검출 장치{TIRE PRESSURE DETECTION APPARATUS}
본 발명은 차량의 타이어 압력을 검출하는 타이어 압력 검출 장치에 관한 것이다.
종래, 각종 다이렉트 타이어 압력 검출 장치가 예를 들어 JP-A-2007-015491호에 제안되어 있다. 다이렉트 타이어 압력 검출 장치는 송신기, 안테나, 및 수신기를 구비한다. 송신기는 압력 센서와 같은 센서를 구비하며, 타이어가 장착되는 휠에 직접 부착된다. 안테나와 수신기는 차체에 배치된다. 센서의 검출 결과를 나타내는 데이터 신호가 송신기로부터 송신되면, 수신기는 안테나를 거쳐서 데이터 신호를 수신하며, 수신된 데이터 신호에 기초하여 타이어 압력이 검출된다.
상기 타이어 압력 검출 장치에서, 송신기는 미리 결정된 송신 주기의 송신 타이밍으로 데이터 신호를 송신하며, 수신기는 타이어 압력을 검출한다. 검출된 타이어 압력이 미리 결정된 경고 임계치를 하회하면, 타이어 압력 검출 장치는 타이어 압력의 저하를 경고한다.
종래의 타이어 압력 검출 장치에서, 타이어 압력 저하 검출에 사용되는 경고 임계치는 일정한 값이며 시간에 따라 변화하지 않는다.
국제연합 유럽 경제 위원회(UNECE)는 타이어 압력의 장착 규제를 안전성 관점과 환경적 관점에서 고려한다. 구체적인 법규 요건으로서, 예를 들어 차량의 주행으로 인해 타이어 압력이 상승할 때 타이어 압력에 따라 경고 임계치를 설정하는 것이 요구되고 있다. 이를 달성하는 한 가지 방법은 기체 방정식, 즉 보일-샤를 법칙을 사용하여 온도 변화에 따른 이상 압력치(ideal pressure)를 계산하고 이 이상 압력치를 경고 임계치와 비교하는 것이다. 그러나, 타이어 내의 온도 오차가 크기 때문에, 상기 방법을 실현하는 것은 곤란하다.
상기 문제를 감안하여, 본 발명의 목적은 타이어 압력의 변화에 따라 변화하는 경고 임계치에 기초하여 타이어 압력의 저하를 경고할 수 있는 타이어 압력 검출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따른 타이어 압력 검출 장치는 하나 이상의 송신기, 수신기 및 표시기를 구비한다. 송신기는 타이어가 장착되는 휠에 부착된다. 송신기는 타이어의 타이어 압력을 검출하며, 송신 주기마다의 송신 타이밍에 타이어 압력을 나타내는 데이터를 송신한다. 수신기는 차체에 배치된다. 수신기는 송신기로부터 타이어 압력을 나타내는 데이터를 수신한다. 수신기는 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정되면 경고 신호를 보낸다. 표시기는 수신기로부터의 경고 신호에 기초하여 타이어 압력의 저하를 경고한다. 송신기는 적어도 송신 주기마다 타이어 압력을 검출하고, 타이어 압력을 나타내는 데이터를 수신기에 송신한다. 수신기는 제1 경고 임계치 및 제2 경고 임계치를 설정한다. 제1 경고 임계치는 이전에 수신된 선행 타이어 압력으로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 값으로 설정된다. 제2 경고 임계치는 타이어 압력의 하한을 형성한다. 금회 수신 시에 수신되는 타이어 압력이 제1 경고 임계치 및 제2 경고 임계치 중 하나 이하이면, 수신기는 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정하고 경고 신호를 보낸다.
타이어 압력 검출 장치는, 타이어 압력의 변화에 따라 변화하는 경고 임계치에 기초하여 타이어 압력의 저하를 경고할 수 있다.
본 발명의 추가 목적 및 장점은 첨부 도면을 참조할 때 하기 상세한 설명으로부터 보다 쉽게 드러날 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 타이어 압력 검출 장치의 다이아그램.
도 2a는 타이어 압력 검출 장치에서의 송신기를 도시하는 블록선도.
도 2b는 타이어 압력 검출 장치에서의 수신기를 도시하는 블록선도.
도 3은 송신기에서 제어부에 의해 실행되는 처리를 도시하는 흐름도.
도 4는 수신기에서 제어부에 의해 실행되는 경고 판정 처리를 도시하는 흐름도.
도 5는 수신기에서 제어부에 의해 실행되는 경고 중지 판정 처리를 도시하는 흐름도.
도 6은 경고 판정 처리 및 경고 중지 판정 처리를 실행하는 타이어 압력 검출 장치의 작동의 일 예를 도시하는 타이밍 다이아그램.
도 7은 경고 판정 처리 및 경고 중지 판정 처리를 실행하는 타이어 압력 검출 장치의 작동의 다른 예를 도시하는 타이밍 다이아그램.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 타이어 압력 검출 장치의 수신기에서 제어부에 의해 실행되는 경고 판정 처리를 도시하는 흐름도.
도 9는 경고 판정 처리 및 경고 중지 판정 처리를 실행하는 제2 실시예에 따른 타이어 압력 검출 장치의 작동의 일 예를 도시하는 타이밍 차트.
(제1 실시예)
도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 타이어 압력 검출 장치를 설명한다. 도 1에서, 종이의 상측 방향은 차량(1)의 전방에 해당되고, 종이의 하측 방향은 차량(1)의 후방에 해당된다.
도 1에 도시하듯이, 타이어 압력 검출 장치는 차량(1)에 배치된다. 타이어 압력 검출 장치는 네 개의 송신기(2), 수신기(3), 및 표시기(4)를 구비한다.
송신기(2)는 각각 휠(5a-5d)에 부착된다. 송신기(2)의 각각은 대응 휠(5a-5d)에 장착된 타이어에서의 압력과 온도를 검출한다. 송신기(2)의 각각은 검출 결과의 데이터를 프레임에 저장하고 프레임을 송신한다. 수신기(3)는 차량(1)의 차체(6)에 배치된다. 수신기(3)는 송신기(2)로부터 송신된 프레임을 수신하고, 프레임에 저장된 데이터에 기초하여 타이어 압력을 계산한다. 각각의 송신기(2)의 구성 및 작동이 상호 유사하기 때문에, 이하에서는 송신기(2) 중 하나의 구성 및 작동을 설명한다.
도 2a에 도시하듯이, 송신기(2)는 센싱부(21), 마이크로컴퓨터(22), 전지(23), 및 송신 안테나(24)를 구비한다.
예를 들어, 센싱부(21)는 격막 압력 센서 및 온도 센서를 구비하며, 타이어 압력 및 타이어 온도에 관한 데이터를 출력한다. 센싱부(21)는 마이크로컴퓨터(22)로부터의 지령에 기초하여 미리 결정된 검출 주기로 타이어 압력 및 타이어 온도를 검출한다.
마이크로컴퓨터(22)는 제어부(22a) 및 송신부(22b)를 구비한다. 마이크로컴퓨터(22)는 제어부(22a) 내의 메모리(도시되지 않음)에 저장된 프로그램에 기초하여 미리 결정된 처리를 실행한다.
제어부(22a)는 미리 결정된 검출 주기로 센싱부(21)로부터 타이어 압력에 관한 검출 신호를 수신하며, 수신된 신호를 필요에 따라 처리한다. 제어부(22a)는 검출 결과를 나타내는 데이터(이하, 타이어 압력에 관한 데이터로 지칭됨)를 송신기(2)의 식별 정보와 함께 프레임에 저장하며, 프레임을 송신부(22b)에 송신한다. 제어부(22a)는 프로그램에 기초하여 미리 결정된 주기로 프레임을 송신부(22b)에 송신한다.
송신부(22b)는 프레임을 제어부(22a)로부터 송신 안테나(24)를 거쳐서 수신기(3)로 송신하는 출력부로서 작용할 수 있다.
전지(23)는 제어부(22a) 등에 전력을 공급한다. 전지(23)로부터의 전력 공급에 반응하여, 센싱부(21)는 타이어 압력을 검출하며 제어부(22a)는 각종 처리를 실행한다.
예를 들어, 송신기(2)는 센싱부(21)가 타이어 내측에 노출되는 방식으로 대응 휠(5a-5d)의 공기 주입 밸브에 부착된다. 따라서, 송신기(2)는 타이어 압력을 검출하고, 송신 주기(예를 들면, 1분)마다 송신 타이밍에 송신 안테나(24)를 경유하여 프레임을 송신한다.
도 2b에 도시하듯이, 수신기(3)는 안테나(31) 및 마이크로컴퓨터(32)를 구비한다.
안테나(31)는 송신기(2)로부터 송신된 프레임을 수신하는 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나(31)는 차체(6)에 고정된다.
마이크로컴퓨터(32)는 수신부(32a) 및 제어부(32b)를 구비한다. 마이크로컴퓨터(32)는 제어부(32b) 내의 메모리(도시되지 않음)에 저장된 프로그램에 기초하여 미리 결정된 처리를 실행한다.
수신부(32a)는 송신기(2)로부터 안테나(31)를 거쳐서 프레임을 수신하고, 이 프레임을 제어부(32b)에 송신한다.
제어부(32b)는 수신된 프레임에 저장된 타이어 압력에 관한 데이터에 대해 각종 처리를 실행함으로써 타이어 압력(이하, 수신된 타이어 압력으로 지칭됨)을 계산하고, 타이어 압력이 저하하는지를 판정한다. 구체적으로, 제어부(32b)는 수신된 타이어 압력을 경고 임계치와 비교한다. 수신된 타이어 압력이 경고 임계치 이하이면, 제어부(32b)는 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정한다. 제어부(32b)가 타이어 압력이 저하하는 것을 검출하면, 제어부(32b)는 표시기(4)에 경고 신호를 송신한다. 따라서, 표시기(4)는 휠(5a-5d) 중 하나에서의 타이어 압력이 저하함을 통지한다.
경고 임계치는 선행 타이어 압력 및 권장 타이어 압력에 기초하여 설정된다. 선행 타이어 압력은 금회 수신 타이밍 이전에 수신된 수신 타이어 압력이다. 본 실시예에서는, 금회 수신 타이밍 이전에 저장된 수신 타이어 압력이 선행 타이어 압력으로서 사용된다. 선행 타이어 압력은 기본적으로 금회 수신 타이밍 직전의 최신 수신 타이밍에 수신된 전회 타이어 압력이다. 그러나, 수신된 압력이 급격히 저하하면, 저하 이전의 수신된 타이어 압력의 메모리 내용이 보존되고 선행 타이어 압력으로서 사용된다. 권장 타이어 압력은 각각의 차량 형태에 따라 결정되는 권장 타이어 압력이다.
제어부(32b)는 경고 임계치를 선행 타이어 압력으로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 값 또는 권장 타이어 압력으로부터 압력 감소 비율로 감소되는 값으로 설정한다. 예를 들어, 미리 결정된 감소 비율은 20%이다. 선행 타이어 압력으로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 값은 수신된 타이어 압력에 따라 변화할 수 있는 제1 경고 임계치이다. 권장 타이어 압력으로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 값은 경고 임계치의 하한, 즉 타이어 압력의 하한을 규정하는 제2 경고 임계치이다. 수신된 타이어 압력이 제1 경고 임계치 및 제2 경고 임계치 중 하나 이하일 때, 제어부(32b)는 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정한다.
상기 예에서, 수신기(3)는 선행 타이어 압력 또는 차량 권장 타이어 압력에 기초하여 경고 임계치를 설정한다. 그러나, 수신기(3)는 사용자에 의해 설정되는 압력값(이하, 사용자 설정 압력치로 지칭됨)으로 경고 임계치를 설정할 수도 있다. 이 경우, 사용자 설정치의 하한은, 적어도 타이어 압력이 권장 타이어 압력에 기초하여 설정되는 경고 임계치를 하회할 때 표시기(4)가 경고를 출력하도록 권장 타이어 압력에 기초하여 설정될 수 있다.
수신기(3)가 표시기(4)에 경고 신호를 송신하여 경고를 시작한 후 미리 결정된 경고 중지 조건이 충족되면, 수신기(3)는 표시기(4)에 경고 중지 신호를 송신하여 경고를 중지시킨다. 예를 들어, 수신기(3)는 수신기(3)가 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정하여 표시기(4)에 경고 신호를 송신할 때 수신 타이밍의 타이어 압력(이하, 경고 시의 타이어 압력으로 지칭됨)을 마이크로컴퓨터(32)의 메모리에 저장한다. 이후, 수신기(3)가 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정한 후 송신기(2)로부터 송신된 프레임에 저장된 타이어 압력이 경고 시의 타이어 압력과 경고 중지 히스테리시스값(ΔP)의 합계를 초과하면, 수신기(3)는 경고를 중지시키기 위해 표시기(4)에 경고 중지 신호를 송신한다. 경고 중지 히스테리시스값(ΔP)은 일정한 값일 수 있거나, 또는 차량마다 다를 수 있다.
도 1에 도시하듯이, 표시기(4)는 운전자가 볼 수 있는 장소에 배치된다. 예를 들어, 표시기(4)는 차량(1)의 계기판에 설치되는 경고등을 구비한다. 수신기(3)의 제어부(32b)로부터의 경고 신호에 반응하여, 표시기(4)는 타이어 압력의 저하를 경고한다.
본 실시예에 따른 타이어 압력 검출 장치는 상기 구성을 갖는다.
다음으로, 상기 구성을 갖는 타이어 압력 검출 장치의 작동예를 설명한다. 송신기(2) 각각에서의 제어부(22a)는 도 3에 도시된 처리를 실행한다. 수신기(3)에서의 제어부(32b)는 도 4 및 도 5에 도시된 경고 판정 처리 및 경고 중지 처리를 실행한다.
송신기(2) 내의 제어부(22a)는 미리 결정된 제어 주기로 도 3에 도시된 처리를 실행한다. 제어부(22a)가 도 3에 도시된 처리를 실행하는 타이밍은 송신기(2)가 타이어 압력을 검출하는 검출 타이밍이다.
S100에서, 센싱부(21)는 타이어 압력 및 타이어 온도를 검출한다. 구체적으로, 제어부(22a)는 센싱부(21)에 지령을 내려 타이어 압력 및 타이어 온도를 검출한다. 이후, 제어부(22a)는 검출 결과에 따른 센싱부(21)로부터의 검출 신호를 수신하여, 타이어 압력을 취득한다. 제어부(22a)는 취득한 타이어 압력에 관한 데이터를 프레임에 저장한다.
S110에서, 센싱부(21)는 송신 타이밍인지를 판정한다. 센싱부(21)는 미리 결정된 송신 주기의 송신 타이밍에 프레임을 송신한다. 예를 들어, 센싱부(21)는 1분마다 프레임을 송신한다. 송신 타이밍이 아니면, 즉 S110에서 "아니오"에 해당되면, 처리는 S100으로 복귀된다. 송신 타이밍이면, 즉 S110에서 "예"에 해당되면, 처리는 S120으로 진행된다. S120에서, 제어부(22a)는 타이어 압력 및 타이어 온도에 관한 데이터가 저장되어 있는 프레임을 송신하고, 처리는 종료된다. 따라서, 송신기(2)는 타이어 압력 및 타이어 온도에 관한 데이터가 저장되어 있는 프레임을 수신기(3)에 송신한다.
수신기(3)에서, 점화 스위치(도시되지 않음)가 오프에서 온으로 켜지면, 수신기(3)의 제어부(32b)에 전력이 공급된다. 제어부(32b)는 송신기(2)로부터 송신된 프레임을 수신하며, 경고 판정 처리 및 경고 중지 판정 처리를 실행한다.
도 4에 도시된 경고 판정 처리에 있어서, S200에서, 제어부(32b)는 제어부(32b)가 데이터를 수신하는지를 판정한다. 제어부(32b)가 송신기(2)로부터 송신된 프레임을 수신하면, 처리는 S205로 진행된다. 그렇지 않으면, 제어부(32b)는 제어부(32b)가 프레임을 수신할 때까지 대기한다.
S205에서, 제어부(32b)는 수신된 프레임에 저장되어 있는 데이터에 기초하여, 금회 수신 타이밍에서 수신된 타이어 압력, 즉 금회 타이어 압력을 취득하며, 금회 타이어 압력이 제1 경고 임계치 이하인지를 판정한다. S210에서, 제어부(32b)는 금회 타이어 압력이 제2 경고 임계치 이하인지를 판정한다.
구체적으로, S205에서, 제어부(32b)는 금회 타이어 압력을 취득한다. 이후, 제어부(32b)는 금회 타이어 압력이 선행 타이어 압력으로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 값인 제1 경고 임계치 이하인지를 판정한다. 본 실시예에서, 제어부(32b)는 최신 계산 기간에 저장된 수신된 타이어 압력, 즉 전회 타이어 압력을 선행 타이어 압력으로서 사용하며, 선행 타이어 압력의 80%인 값을 계산한다. 즉, 제어부(32b)는 선행 타이어 압력을 미리 결정된 감소 비율인 20% 만큼 감소시킴으로써 제1 경고 임계치를 계산한다.
S210에서, 제어부(32b)는 금회 타이어 압력이, 권장 타이어 압력에 기초하여 설정되고 경고 임계치의 하한을 규정하는 제2 경고 임계치 이하인지를 판정한다. 제어부(32b)는 권장 타이어 압력의 80%인 값을 계산하며, 따라서 권장 타이어 압력으로부터 20% 감소된 값인 제2 경고 임계치를 계산한다.
S205 및 S210에서의 판정 결과 중 하나 이상이 "예"이면, 처리는 S215로 진행된다. S215에서, 제어부(32b)는 경고를 판정하며 경고 신호를 표시기(4)에 송신한다. 따라서, 표시기(4)는 타이어 압력의 저하를 운전자에게 경고한다.
S205 및 S210에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 처리는 S220으로 진행된다. S220에서, 제어부(32b)는 플래그가 설정되는지를 판정한다. 제어부(32b)가 타이어 압력이 후술하듯이 급격히 저하되는 것으로 판정할 때 플래그가 설정된다. 따라서, 제어부(32b)가 타이어 압력이 급격히 저하되는 것으로 판정하기 전에, S220에서의 판정 결과는 "아니오"이며 처리는 S225로 진행된다.
S225에서, 제어부(32b)는 전회 타이어 압력과 금회 타이어 압력 사이의 차이가 미리 결정된 값 이상인지를 판정한다. 전회 타이어 압력과 금회 타이어 압력 사이의 차이가 미리 결정된 값 이상일 때, 제어부(32b)는 타이어 압력이 급격히 저하하는 것으로 판정한다.
수신된 타이어 압력이 급격히 저하할 때는, 타이어 압력이 저하할 가능성이 높은 것이다. 따라서, 제어부(32b)는 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정하고 가능한 한 빨리 경고 신호를 보내는 것이 바람직하다. 그러나, 제1 경고 임계치는 기본적으로, 선행 타이어 압력으로부터 경고 압력 감소 비율로 감소되는 값으로 설정된다. 따라서, 제1 경고 임계치는 수신되는 타이어 압력의 변화에 따라 변화된다. 수신되는 타이어 압력이 급격히 저하할 때에도 제1 경고 임계치가 수신되는 타이어 압력의 변화에 따라 항상 변화하면, 수신되는 타이어 압력은 제1 경고 임계치 이하로 되지 않으며 표시기(4)는 경고할 수 없다. 수신되는 타이어 압력이 제2 경고 임계치 이하가 될 때, 표시기(4)는 경고할 수 있다. 그러나, 수신되는 타이어 압력은 제1 경고 임계치와 제2 경고 임계치 사이의 값일 수 있다. 따라서, S225에서, 수신되는 타이어 압력이 제2 경고 임계치 이하가 아닐때에도 수신되는 타이어 압력이 급격히 저하할 때 타이어 압력이 저하하는 것을 판정하도록 제어부(32b)는 수신되는 타이어 압력이 급격히 저하하는지를 판정한다.
S225에서의 판정 결과가 "예"이면, 처리는 S230으로 진행된다. S230에서, 제어부(32b)는 전회 타이어 압력을 그대로 유지한다. 따라서, 전회 타이어 압력이 금회 타이어 압력으로 갱신되지 않고, 전회 타이어 압력이 유지된다. 따라서, S205에서 선행 타이어 압력에 80%를 곱하여 계산되는 제1 임계치는, 보다 큰 값을 갖는 전회 타이어 압력에 기초하여 계산된다. S230에서, 제어부(32b)는 타이어 압력이 급격히 저하하는 플래그를 설정한다. 이후, 경고 판정 처리는 종료된다. 제어부(32b)는 송신기(2)로부터 데이터를 수신할 때마다 처리를 S200부터 반복한다.
S225에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 처리는 S235로 진행된다. S235에서, 제어부(32b)는 금회 타이어 압력을 전회 타이어 압력으로서 유지한다. 따라서, 금회 타이어 압력이 신규 전회 타이어 압력으로서 유지된다. 따라서, S205에서 선행 타이어 압력에 80%를 곱하여 계산되는 제1 임계치는, 최신 수신된 데이터로부터 취득되는 신규 전회 타이어 압력에 기초하여 계산된다. 이후, 경고 판정 처리가 종료된다.
S225에서 제어부(32b)가 타이어 압력이 급격히 저하하는 것으로 판정하고 S230에서 제어부(32b)가 플래그를 설정한 후, S220에서의 판정 결과는 "예"가 된다. 이후 처리는 S240으로 진행되며 여기에서 제어부(32b)는 플래그가 설정된 후 미리 결정된 시간이 경과했는지를 판정한다. S240에서의 판정은 마이크로컴퓨터(32)에 포함된 시계(도시되지 않음)로 미리 결정된 시간을 계측함으로써 이루어진다. S240에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 처리는 S245로 진행된다. S245에서, 제어부(32b)는 전회 타이어 압력을 그대로 유지한다. 따라서, 전회 타이어 압력은 플래그가 설정된 후 미리 결정된 시간 동안 갱신되지 않는다. S240에서의 판정 결과가 "예"이면, 처리는 S250으로 진행된다. S250에서, 제어부(32b)는 금회 타이어 압력을 신규 전회 타이어 압력으로 유지하며, 제어부(32b)가 타이어 압력이 급격히 저하하는 것으로 판정할 때 설정되는 플래그를 리셋한다.
제어부(32b)는 송신기(2)로부터 송신되는 프레임을 수신할 때마다 도 4에 도시된 경고 판정 처리를 실행한다. 따라서, 타이어 압력이 한번 저하되고 제어부(32b)가 경고를 판정한 후에도, 제어부(32b)는 송신기(2)로부터 송신되는 프레임을 수신하면 경고 판정 처리를 실행한다.
경고 중지 판정 처리는, 예를 들어, 제어부(32b)가 경고 판정 처리에서의 경고 시에 타이어 압력을 저장할 때 실행된다. 도 5에 도시된 경고 중지 판정 처리에 있어서, S300에서, 제어부(32b)는 제어부(32b)가 송신기(2)로부터 데이터를 수신하는지를 판정한다. 제어부(32b)가 송신기(2)로부터 송신된 프레임을 수신하면, 처리는 S310으로 진행된다. 그렇지 않으면, 제어부(32b)는 프레임을 수신할 때까지 대기한다.
S310에서, 제어부(32b)는 경고 중지 조건이 충족되는지를 판정한다. 예를 들어, 제어부(32b)는 수신된 프레임에 저장되어 있는 데이터 중의 타이어 압력이 수신기(3)에 저장된 경고 시의 타이어 압력과 경고 중지 히스테리시스값(ΔP)의 합계를 초과하는지를 판정한다. 그렇다면, 처리는 S320으로 진행되며, 제어부(32b)는 경고 중지를 결정하고, 표시기(4)에 경고 중지 신호를 보낸다. 따라서, 표시기(4)는 타이어 압력이 저하한다는 경고를 중지한다. 또한, 제어부(32b)는 경고 시의 저장된 타이어 압력을 클리어하고 경고 중지 판정 처리를 종료한다.
제어부(32b)가 경고 판정 처리 및 경고 중지 판정 처리를 실행할 때의 타이어 압력 검출 장치의 작동의 예를 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다. 도 6은 타이어 압력이 완만하게 변화하는 경우의 타이밍 다이아그램이며, 도 7은 타이어 압력이 급격히 저하하는 경우의 타이밍 다이아그램이다. 도 6 및 도 7에서, 원은 송신기(2)의 센싱부(21)가 타이어 압력 및 타이어 온도를 검출하는 검출 주기를 나타낸다.
도 6에 도시하듯이, 시점 T0에서, 검출된 타이어 압력은 권장 타이어 압력과 동일하다. 시점 T1에서 시점 T2까지, 타이어 압력은 차량의 이동과 더불어 증가한다. 시점 T1 내지 시점 T2 동안에, 경고 임계치는 타이어 압력에 따라 변화하는 제1 경고 임계치로 설정된다. 따라서, 경고 임계치는 예를 들어 타이어 온도의 변화로 인한 타이어 압력의 변화에 따라 변화될 수 있다.
시점 T2에서, 선행 타이어 압력에 기초하여 계산되고 타이어 압력의 변화를 추종하는 제1 경고 임계치는, 권장 압력에 기초하여 계산되고 경고 임계치의 하한을 규정하는 제2 경고 임계치보다 낮아진다. 따라서, 경고 임계치는 제2 경고 임계치에 의해 규정된 하한으로 설정된다. 따라서, 경고 임계치는 기본적으로 선행 타이어 압력의 변화를 추종하며, 경고 임계치의 하한은 권장 타이어 압력에 기초하여 계산되는 제2 경고 임계치에 의해 규정된다.
전술했듯이, 경고 임계치를 선행 타이어 압력의 변화를 추종하도록 설정함으로써, 경고 임계치는 타이어 압력의 변화에 따라 변화될 수 있다.
도 7에 도시된 예에서, 검출된 타이어 압력은 시점 T0에서의 권장 타이어 압력과 동일하다. 타이어 압력은 시점 T1에서 시점 T2까지 차량(1)의 이동과 더불어 변화한다. 이후, 타이어 압력은 시점 T2에서 시점 T3까지 급격히 저하한다. 전회 타이어 압력은 시점 T2까지 계속 갱신된다. 그러나, 시점 T3에서, 시점 T2에서 저장된 전회 타이어 압력과 시점 T3에서의 타이어 압력 사이의 차이는 미리 결정된 값을 초과한다. 따라서, 전회 타이어 압력은 시점 T3에서 갱신되지 않으며, 시점 T2에서의 수신된 타이어 압력이 전회 타이어 압력으로서 유지된다. 따라서, 시점 T2에서 수신된 타이어 압력은 미리 결정된 시간 동안 전회 타이어 압력으로서 유지되며, 제어부(32b)는 시점 T2에서 수신된 타이어 압력에 기초하여 계산된 경고 임계치에 기초하여 타이어 압력의 저하를 판정한다.
도 7에 도시된 예에서, 시점 T4에서 수신된 타이어 압력이 권장 타이어 압력에 기초하여 설정된 제2 경고 임계치 이하가 아닐 때에도, 시점 T4에서 수신된 타이어 압력은 선행 타이어 압력에 기초하여 설정된 제1 경고 임계치의 이하이다. 이런 식으로, 타이어 압력이 급격히 저하하면, 제어부(32b)는 선행 타이어 압력에 기초하여 설정된 제1 경고 임계치를 사용하여 타이어 압력의 저하를 판정한다. 따라서, 제어부(32b)는 타이어 압력이 급격히 저하할 때 타이어 압력의 저하를 즉시 판정할 수 있다.
전술했듯이, 본 실시예에 따른 타이어 압력 검출 장치는 선행 타이어 압력으로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 제1 임계치를 설정하며, 수신된 타이어 압력이 제1 경고 임계치 이하일 때 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정한다. 또한, 타이어 압력 검출 장치는 권장 타이어 압력에 기초하여 제2 임계치를 설정하며, 제2 임계치는 경고 임계치의 하한을 규정한다. 타이어 압력 검출 장치는 수신된 타이어 압력이 제2 경고 임계치 이하일 때에도 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정한다. 따라서, 타이어 압력 검출 장치는 차량 이동으로 인한 타이어 압력의 변화에 따라 변화하는 경고 임계치에 기초하여 타이어 압력의 저하를 경고할 수 있다.
타이어 압력이 급격히 저하할 때, 타이어 압력 검출 장치는 금회 타이어 압력보다 높은 전회 타이어 압력을 미리 결정된 시간 동안 유지하며, 전회 타이어 압력에 기초하여 경고 임계치를 설정하고, 타이어 압력의 저하를 판정하기 위해 경고 임계치를 사용한다. 따라서, 타이어가 펑크날 때와 같이 타이어 압력이 급격히 저하할 때에도, 타이어 압력 검출 장치는 타이어 압력의 저하를 확실하게 검출할 수 있다.
따라서, 타이어 압력 검출 장치는 선행 타이어 압력으로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 제1 경고 임계치 및 권장 타이어 압력에 기초하여 설정되는 제2 경고 임계치에 기초하여 타이어 압력의 완만한 저하를 검출할 수 있다. 타이어 압력이 급격히 저하할 때, 타이어 압력 검출 장치는 타이어 압력이 저하하기 전에 수신된 타이어 압력에 기초하여 제1 경고 임계치를 설정한다. 따라서, 타이어 압력 검출 장치는 타이어가 펑크날 때 등의 타이어 압력의 급격한 저하를 검출할 수 있다.
(제2 실시예)
본 발명의 제2 실시예에 따른 타이어 압력 검출 장치를 설명한다. 본 실시예에서, 수신기(3) 내의 마이크로컴퓨터(32)는 제1 실시예에 따른 경고 판정 처리와는 다른 경고 판정 처리를 실행한다. 본 실시예에 따른 타이어 압력 검출 장치의 다른 부분은 제1 실시예에 따른 타이어 압력 검출 장치의 상술한 구성과 유사하다. 따라서, 제1 실시예와 다른 부분만 설명한다.
본 실시예에 따른 수신기(3) 내의 제어부(32b)에 의해 실행되는 경고 판정 처리를 도 8을 참조하여 설명한다. 제어부(32b)에 의해 실행되는 경고 중지 판정 처리는 제1 실시예에 따른 경고 중지 판정 처리와 유사하다.
S400 내지 S445에서, 제어부(32b)는 도 4의 S200 내지 S240 처리와 유사한 처리를 실행한다. 그러나, S405에서, 제어부(32b)는 전회 타이어 압력 대신에, 미리 결정된 횟수의 수신 타이밍에 수신되는 타이어 압력 중 최대치를 선행 타이어 압력으로서 사용한다. 예를 들어, 미리 결정된 횟수는 3회이며, 제어부(32b)는 제1 경고 임계치를 설정하는데 최신 3개의 데이터, 즉 금회 수신 직전의 최신 3회의 수신 횟수 동안 취득한 타이어 압력 중 최대치를 사용한다. 이후, 제어부(32b)는 제1 경고 임계치를 최대치로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 값으로 설정하며, S400에서 취득된 금회 타이어 압력이 제1 경고 임계치 이하인지를 판정한다. 예를 들어, 미리 결정된 감소 비율은 20%이며, 최신 3개 데이터 중 최대치의 80%인 값이 경고 임계치로서 사용된다.
따라서, S425에서, 제어부(32b)는 최신 3개 데이터 중 최대치와 금회 타이어 압력 사이의 차이가 미리 결정된 값 이상인지를 판정한다. S425에서의 판정 결과가 "예"이면, 처리는 S430으로 진행되며, 여기에서 제어부(32b)는 금회 저장되는 최신 3개 데이터 중 최대치를 유지하고, 플래그를 설정한다. S425에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 제어부(32b)는 금회 저장되는 최신 3개 데이터 중 가장 오래된 데이터를 삭제하고, 금회 타이어 압력을 신규 최신 3개 데이터 중 하나로서 저장하며, 신규 최신 3개 데이터 중 최대치를 유지한다. 플래그가 설정된 후, S420에서의 판정 결과는 "예"가 된다. 이후, S440에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 제어부(32b)는 최신 3개 데이터 중 최대치를 그대로 유지한다. S440에서의 판정 결과가 "예"이면, 처리는 S450으로 진행된다. S450에서, 제어부(32b)는 금회 저장되는 최신 3개 데이터 중 가장 오래된 데이터를 삭제하고, 금회 타이어 압력을 신규 최신 3개 데이터 중 하나로서 저장하며, 신규 최신 3개 데이터 중 최대치를 유지한다.
본 실시예에 따른 타이어 압력 검출 장치의 작동예를 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9에 도시된 예에서, 타이어 압력 검출 장치는 상기 경고 판정 처리 및 제1 실시예와 유사한 경고 중지 판정 처리를 실행한다.
시점 T0에서, 검출된 타이어 압력은 권장 타이어 압력과 동일하다. 시점 T1에서 시점 T2까지, 타이어 압력은 차량(1)의 이동과 더불어 증가한다. 시점 T1 내지 시점 T2 동안에, 경고 임계치는 타이어 압력에 따라 변화하는 제1 경고 임계치로 설정된다. 경고 임계치가 최신 3개 데이터의 타이어 압력 중 최대치에 기초하여 설정되기 때문에, 경고 임계치는 예를 들어 타이어 온도의 변화로 인한 타이어 압력의 변화를 추종할 수 있다. 또한, 미리 결정된 횟수의 수신 타이밍에서 수신된 타이어 압력 중 최대치가 사용되기 때문에, 타이어 압력 검출 장치는 검출된 타이어 압력의 오차를 고려하여 보다 정확히 경고 임계치를 설정할 수 있다.
시점 T2에서, 선행 타이어 압력에 기초하여 계산되고 타이어 압력의 변화를 추종하는 제1 경고 임계치는, 권장 압력에 기초하여 계산되고 경고 임계치의 하한을 규정하는 제2 경고 임계치보다 낮아진다. 따라서, 경고 임계치는 제2 경고 임계치에 의해 규정된 하한으로 설정된다.
전술했듯이, 본 실시예에 따른 타이어 압력 검출 장치에서, 경고 임계치는 미리 결정된 횟수의 수신 타이밍에 수신된 타이어 압력 중 최대치에 기초하여 설정된다. 따라서, 타이어 압력 검출 장치는 제1 실시예와 유사한 장점을 가질 수 있으며, 검출된 타이어 압력의 오차를 고려하여 보다 정확히 경고 임계치를 설정할 수 있다.
(다른 실시예)
상기 실시예의 각각에서, 제1 경고 임계치는 전회 타이어 압력으로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 값 또는 최신 3개 데이터의 타이어 압력 중 최대치로 설정되며, 제1 경고 임계치를 설정하기 위해 전회 타이어 압력 또는 최신 3개 데이터의 타이어 압력 중 최대치가 저장된다. 타이어 압력 검출 장치는 또한 전회 타이어 압력 또는 최신 3개 데이터의 타이어 압력 중 최대치로부터 계산되는 경고 임계치를 저장할 수 있다. 이후, 전회 타이어 압력 또는 최신 3개 데이터 중 최대치와 금회 타이어 압력 사이의 차이가 미리 결정된 값 이상일 때, 그 타이밍에서 저장된 경고 임계치는 차회 타이어 압력이 취득될 때 타이어 압력이 저하하는지를 판정하기 위해 사용될 수 있다.
타이어 압력 검출 장치는 또한 금회 수신 타이밍 직전의 미리 결정된 기간에 수신된 타이어 압력 중 최대치를 사용할 수 있다. 예를 들어, 타이어 압력 검출 장치는 최신 3분 안에 수신된 타이어 압력 중 최대치를 저장할 수 있으며, 경고 임계치 설정을 위해 상기 최대치를 사용할 수 있다. 이와 달리, 타이어 압력 검출 장치는 또한, 금회 수신 타이밍 직전의 미리 결정된 기간에 수신된 타이어 압력 중 최대치로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 값을 저장할 수 있으며, 차회 타이어 압력이 취득될 때 타이어 압력의 저하를 판정하기 위해 상기 저장된 값을 사용할 수 있다.
전회 타이어 압력, 최신 3개 데이터의 타이어 압력 중 최대치, 또는 경고 임계치를 설정하기 위해 사용되는 경고 임계치와 같은 메모리 내용은 미리 결정된 조건이 충족되면 클리어될 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 조건에는 시간, 온도, 또는 압력과 온도 사이의 관계가 포함된다.
시간 조건으로서, 메모리 내용은 점화 스위치가 꺼진 후 미리 결정된 시간이 경과할 때 클리어될 수 있다.
예를 들어, 미터 ECU 등이 차량(1)의 시간 정보를 취급하는 경우에, 타이어 압력 검출 장치는 미터 ECU와 통신함으로써 시간 정보를 취득할 수 있으며, 점화 스위치가 꺼진 후의 시간을 측정할 수 있다. 이후, 측정 시간이 미리 결정된 시간을 초과하면, 메모리 내용이 클리어될 수 있다. 차량(1)에 의해 취급되는 시간 정보를 사용함으로써, 타이어 압력 검출 장치는 고정확도의 시간 정보를 사용할 수 있다.
점화 스위치가 꺼져있는 동안, 타이어 압력 검출 장치는 점화 스위치가 꺼진 후의 시간이 마이크로컴퓨터(32) 내의 카운터(도시되지 않음)에 의해 측정되도록 수신기(3)를 단속적으로 작동시킬 수 있다. 이 경우, 타이어 압력 검출 장치는 수신기(3)로 시간을 측정할 수 있으며 다른 차량 시스템을 사용할 필요가 없다.
송신기(2)도 시간을 측정하도록 구성될 수 있으며, 송신기(2)는 점화 스위치가 꺼진 후의 시간이 측정될 수 있도록 송신될 프레임에 시간 정보(카운트 시간)를 추가할 수 있다. 이 경우, 타이어 압력 검출 장치는 점화 스위치가 꺼져 있는 동안 수신기(3)를 작동시킬 필요가 없다. 따라서, 타이어 압력 검출 장치는 암전류를 발생시킬 가능성이 덜하다.
온도 조건으로서, 온도 변화량이 미리 결정된 임계치보다 클 때, 메모리 내용이 클리어될 수 있다.
점화 스위치가 꺼진 후 시간이 거의 경과하지 않았을 때, 타이어의 온도는 저하가 완료되지 않는다. 따라서, 타이어 압력 검출 장치는 수신된 데이터에 포함된 타이어 온도를 나타내는 데이터를 사용할 수 있으며, 점화 스위치가 꺼지기 직전의 타이어 온도와 점화 스위치가 켜져 있을 때의 타이어 온도의 차이를 계산할 수 있고, 이 차이가 온도 임계치 이상이면 메모리 내용을 클리어할 수 있다.
점화 스위치가 꺼진 후 시간이 거의 경과하지 않았을 때, 주위 온도 역시 저하가 완료되지 않는다. 차량(1)이 온도 정보를 취급할 때, 타이어 압력 검출 장치는 차량(1)과 통신함으로써 온도 정보를 취득할 수 있다. 타이어 압력 검출 장치는 점화 스위치가 꺼진 때로부터 점화 스위치가 켜질 때까지의 온도 변화량을 측정할 수 있으며, 온도 변화량이 온도 임계치 이상일 때 메모리 내용을 클리어할 수 있다. 차량(1)에 의해 취급되는 온도 정보를 사용함으로써, 타이어 압력 검출 장치는 타이어 및 차량에 따라 온도 임계치를 설정할 필요가 없으며, 각 타이어에서의 온도 변화량이 온도 임계치 이상인지를 검증할 필요가 없다. 주위 온도에 관하여, 수신기(3)는 주위 온도 센서를 구비할 수 있으며, 주위 온도 센서로부터 주위 온도를 나타내는 데이터를 취득할 수 있다. 수신기(3)가 주위 온도 센서를 구비하면, 타이어 압력 검출 장치는 다른 차량 시스템을 사용하지 않고 수신기(3)로 온도를 측정할 수 있다.
압력과 온도 사이의 관계로서, 타이어 압력 검출 장치는 점화 스위치가 꺼질 때와 점화 스위치가 켜질 때의 압력 및 온도 비율이 미리 결정된 조건을 충족할 때 메모리 내용을 클리어할 수 있다.
타이어로부터 공기 누출이 전혀 없을 때는, 상술한 보일-샤를 법칙에 기초하여 상태 방정식 PV=nRT가 충족된다. 따라서, 타이어 압력 검출 장치는 점화 스위치가 꺼지기 직전의 압력과 온도의 비율인 P/T와 점화 스위치가 켜질 때의 P/T 사이의 차이를 계산할 수 있으며, 이 차이가 미리 결정된 범위를 초과하면 메모리 내용을 클리어할 수 있다. 예를 들어, 타이어 압력 검출 장치는 수신된 데이터에 포함된 타이어 압력 및 타이어 온도의 데이터를 사용하여 점화 스위치가 꺼지기 직전의 P/T와 점화 스위치가 꺼질 때의 P/T 사이의 차이를 계산할 수 있다. 이 경우에, 타이어 압력 검출 장치는 수신기(3)로 타이어 압력과 타이어 온도 사이의 관계를 계산할 수 있으며, 다른 차량 시스템을 사용할 필요가 없다.

Claims (8)

  1. 타이어 압력 검출 장치이며,
    타이어가 장착되는 휠(5a-5d)에 부착되고, 타이어의 압력을 검출하며, 송신 주기마다의 송신 타이밍에 타이어 압력을 나타내는 데이터를 송신하는 하나 이상의 송신기(2)와,
    차체(6)에 배치되고, 상기 송신기(2)로부터 타이어 압력을 나타내는 데이터를 수신하며, 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정될 때는 경고 신호를 보내는 수신기(3)와,
    상기 수신기(3)로부터의 경고 신호에 기초하여 타이어 압력의 저하를 경고하는 표시기(4)를 포함하며,
    상기 송신기(2)는 적어도 송신 주기마다 타이어 압력을 검출하고, 타이어 압력을 나타내는 데이터를 수신기(3)에 송신하며,
    상기 수신기(3)는 제1 경고 임계치와 제2 경고 임계치를 설정하고,
    상기 제1 경고 임계치는 이전에 수신된 선행 타이어 압력으로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 값으로 설정되며, 이전에 수신된 선행 타이어 압력은 최신 수신 타이밍에 수신된 타이어 압력이고,
    상기 제2 경고 임계치는 타이어 압력의 하한을 규정하고,
    금회 수신 타이밍에 수신된 타이어 압력이 제1 경고 임계치와 제2 경고 임계치 중 하나 이하일 때, 수신기(3)는 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정하고 경고 신호를 보내는, 타이어 압력 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 이전에 수신된 선행 타이어 압력과 금회 수신 타이밍에 수신된 타이어 압력 사이의 차이가 미리 결정된 값 이상인 경우에, 수신기(3)는 선행 타이어 압력의 데이터를 보유하며 수신기(3)가 차회 타이어 압력을 나타내는 데이터를 수신할 때 제1 경고 임계치를 설정하기 위해 상기 선행 타이어 압력의 데이터를 사용하거나, 또는 수신기(3)는 선행 타이어 압력으로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 값의 데이터를 보유하며 수신기(3)가 차회 타이어 압력을 나타내는 데이터를 수신할 때 제1 경고 임계치를 설정하기 위해 상기 값의 데이터를 사용하는, 타이어 압력 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서, 이전에 수신된 선행 타이어 압력과 금회 수신 타이밍에 수신된 타이어 압력 사이의 차이가 미리 결정된 값 이상인 경우에, 미리 결정된 시간 동안, 수신기(3)는 선행 타이어 압력의 데이터를 보유하며 수신기(3)가 차회 타이어 압력을 나타내는 데이터를 수신할 때 제1 경고 임계치를 설정하기 위해 상기 선행 타이어 압력의 데이터를 사용하거나, 또는 수신기(3)는 선행 타이어 압력으로부터 미리 결정된 감소 비율로 감소되는 값의 데이터를 보유하며 수신기(3)가 차회 타이어 압력을 나타내는 데이터를 수신할 때 제1 경고 임계치를 설정하기 위해 상기 값의 데이터를 사용하는, 타이어 압력 검출 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수신기(3)는 점화 스위치가 꺼진 후의 시간이 미리 결정된 시간을 초과할 때, 점화 스위치가 꺼진 후의 온도 변화량이 미리 결정된 온도 임계치를 초과할 때, 또는 점화 스위치가 꺼진 후의 타이어 압력과 타이어 온도의 비율의 차이가 미리 결정된 범위를 초과할 때, 상기 보유된 데이터의 메모리 내용을 클리어하는, 타이어 압력 검출 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수신기(3)는 이전에 수신된 선행 타이어 압력으로서 금회 수신 타이밍 직전에 수신된 전회 타이어 압력을 사용하는, 타이어 압력 검출 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수신기(3)는 이전에 수신된 선행 타이어 압력으로서, 금회 수신 타이밍 직전에 미리 결정된 횟수의 수신 타이밍에 수신된 타이어 압력 중 최대치 또는 금회 수신 타이밍 직전의 미리 결정된 기간에 수신된 타이어 압력 중 최대치를 사용하는, 타이어 압력 검출 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수신기(3)는 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정될 때 수신 타이밍의 타이어 압력을 저장하며,
    수신기(3)가 타이어 압력이 저하하는 것으로 판정한 후 송신기로부터 송신된 수신 데이터 중의 타이어 압력이 상기 저장된 타이어 압력과 경고 중지 히스테리시스값의 합계를 초과할 때, 수신기는 경고를 중지시키기 위해 표시기(4)에 경고 중지 신호를 보내는, 타이어 압력 검출 장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 송신기(2)는 상이한 휠(5a-5d)에 부착되는 복수의 송신기(2)를 구비하는, 타이어 압력 검출 장치.
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