轮胎气压监视系统、轮胎气压监视程序以及轮胎气压监视方法

技术领域

本公开涉及一种对安装于车辆的轮胎的气压进行监视的轮胎气压监视系统、轮胎气压监视程序以及轮胎气压监视方法。

背景技术

以往，广泛使用着对安装于车辆的充气轮胎(下面适当省略为轮胎)的气压(内压)进行监视的轮胎气压监视系统。

由传感器测定出的充气轮胎的内压值根据装配于轮辋的充气轮胎内的气室的温度以及传感器的测定误差等而可能发生变动。因此，已知一种使用针对测定次数的计数器来控制内压下降的警报的产生时机的技术(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-186643号公报

发明内容

然而，在内压值在作为警报的基准的阈值附近变动的情况下，警报的产生和停止频发，对轮胎气压监视系统施加较大的负荷，并且也担心用户会感到心烦。

因此，下面的公开是鉴于这样的状况而完成的，其目的在于提供一种能够防止警报的产生和停止的频发并且能够在适当的时机输出内压下降的警报的轮胎气压监视系统、轮胎气压监视方法以及轮胎气压监视程序。

本公开的一个方式是一种轮胎气压监视系统(轮胎气压监视系统10)，具备：获取部(轮胎数据获取部110)，其重复获取充气轮胎(轮胎30)的内压值；定时器控制部(定时器控制部130)，其在所述内压值成为警告阈值以下的情况下启动定时器；以及警报部(警报部150)，其在所述内压值成为所述警告阈值以下的情况下，直到所述定时器到期为止输出警告信息，在所述内压值成为比所述警告阈值低的危险阈值的情况下，直到所述定时器到期为止输出危险信息，其中，所述定时器控制部在直到所述定时器到期为止的期间内，在所述内压值成为所述警告阈值或所述危险阈值以下之后上升为高于所述警告阈值的情况下新启动所述定时器。

本公开的一个方式是一种轮胎气压监视程序，使计算机执行以下处理：获取处理，重复获取充气轮胎的内压值；定时器控制处理，在所述内压值成为警告阈值以下的情况下启动定时器；以及警报处理，在所述内压值成为所述警告阈值以下的情况下，直到所述定时器到期为止输出警告信息，在所述内压值成为比所述警告阈值低的危险阈值的情况下，直到所述定时器到期为止输出危险信息，其中，在所述定时器控制处理中，在直到所述定时器到期为止的期间内，在所述内压值成为所述警告阈值或所述危险阈值以下之后上升为高于所述警告阈值的情况下新启动所述定时器。

本公开的一个方式是一种轮胎气压监视方法，包括以下步骤：重复获取充气轮胎的内压值的获取步骤；在所述内压值成为警告阈值以下的情况下启动定时器；以及在所述内压值成为所述警告阈值以下的情况下，直到所述定时器到期为止输出警告信息，在所述内压值成为比所述警告阈值低的危险阈值的情况下，直到所述定时器到期为止输出危险信息，其中，在启动所述定时器的步骤中，在直到所述定时器到期为止的期间内，在所述内压值成为所述警告阈值或所述危险阈值以下之后上升为高于所述警告阈值的情况下新启动所述定时器。

附图说明

图1是轮胎气压监视系统10的整体概要结构图。

图2是车辆20的概要俯视图。

图3是传感器单元40的功能块结构图。

图4是轮胎状态监视服务器100的功能块结构图。

图5是示出由轮胎状态监视服务器100进行的内压值的警报输出的概要动作流程的图。

图6是示出以往的内压值的警报输出的动作例的图。

图7是示出本实施方式所涉及的内压值的警报输出的动作例的图。

具体实施方式

下面，基于附图来说明实施方式。此外，对于相同的功能、结构标注相同或类似的附图标记，适当省略其说明。

(1)轮胎气压监视系统的整体概要结构

图1是本实施方式所涉及的轮胎气压监视系统10的整体概要结构图。如图1所示，轮胎气压监视系统10提供对包括载重汽车等多个车辆20的车队(fleet)的监视服务。轮胎气压监视系统10基本上在多个车辆20进行驻车的用户80的据点(场地(yard))内等定点对各个车辆20的状态进行监视。

在本实施方式中，轮胎气压监视系统10对车辆20的状态、具体而言是安装于车辆20的充气轮胎的状态进行监视，该充气轮胎具体而言是轮胎30(在图1中未图示，参照图2)。

轮胎气压监视系统10包括轮胎状态监视服务器100，该轮胎状态监视服务器100对于安装于车辆20的多个轮胎30的状态，使用与该多个轮胎30分别建立了对应的多个传感器来在远离车辆20的场所、例如用户80的场地内进行监视。

关于车辆20，在本实施方式中，以载重汽车等在企业等中用于事业的汽车为对象。因而，车辆20除载重汽车以外例如也可以是公共汽车、出租车等。多个车辆20由企业等用户80进行运用。但是，用户80也可以不必是企业(事业体)，也可以是不以盈利为目的的团体或个人。

轮胎状态监视服务器100与通信网络70连接。通信网络70是使用了有线或无线通信方式的通信网络，也可以包括因特网。

另外，通信网络70包括被称为所谓的低功率广域网络(LPWA：Low Power WideArea或LPWAN：Low Power Wide Area Network，下面适当省略为LPWA)的无线访问网络。

LPWA是具有Bluetooth(注册商标)(蓝牙)等近距离无线方式(～几十米的程度)无法满足的覆盖范围的无线访问方式，其特征是低功耗、低比特率、以及具有广的覆盖范围。

作为使用了LPWA的服务例如列举出Sigfox(注册商标)、LoRa(注册商标)以及Wi-Fi HaLow等。在本实施方式中，轮胎气压监视系统10以利用了使用LPWA的服务为前提。但是，LPWA也可以以其它名称来称呼，只要是具有比Bluetooth(注册商标)等近距离无线方式广的覆盖范围且实现功耗比使用4G/LTE(Long Term Evolution：长期演进)等移动通信方式的情况下的功耗低的无线通信方式即可。

基站60是遵从LPWA的无线基站，是通信网络70所包括的低功率广域网络的构成要素。为了确保能够通过低功率广域网络进行通信的范围，将多个基站60在地理上分散地配置。

(2)车辆的结构

图2是车辆20的概要俯视图。如上所述，在本实施方式中，假定车辆20为载重汽车。

如图2所示，车辆20具有前轮车轴21和后轮车轴22。前轮车轴21是转向轴，位于车辆20的前侧。后轮车轴22是驱动轴，位于车辆20的后侧、也就是装载室(装载台)侧。后轮车轴22是所谓的双轮胎，在左右各安装两个轮胎30。

在具有这样的车轴结构的车辆20中安装总计六个轮胎30。针对各个轮胎30安装传感器单元40。具体而言，传感器单元40安装于装配轮胎30的轮辋(未图示)的内表面。此外，传感器单元40的安装位置可以不一定是轮辋的内表面(轮辋槽(well)部分)，也可以是轮胎30的内表面，还可以是轮辋的空气阀的基部侧。

传感器单元40对轮胎30的状态进行感知。具体而言，传感器单元40测定装配于轮辋的轮胎30的气压(内压)和温度。此外，传感器单元40除了测定内压和温度以外，例如也可以测定应变等。

另外，传感器单元40具有无线通信功能、具体而言是遵从LPWA的无线通信功能，能够与基站60执行无线通信。

(3)传感器单元和轮胎气压监视系统的功能块结构

接着，说明上述的传感器单元40和轮胎状态监视服务器100的功能块结构。

(3.1)传感器单元40

图3是传感器单元40的功能块结构图。如图3所示，传感器单元40具备温度传感器41、压力传感器43、传感器ID设定部45、无线通信部47以及电池49。

温度传感器41测定装配于轮辋的轮胎30的气室内的温度。

作为温度传感器41，例如能够使用半导体式。

压力传感器43测定轮胎30的气室内的压力(内压)。作为压力传感器43，例如能够使用静电电容式。

加速度传感器44检测轮胎30在规定方向上的加速度。在本实施方式中，加速度传感器44能够检测轮胎30在轮胎径向上的加速度、具体而言是离心加速度(也可以换言之为离心力)。此外，加速度传感器44除了轮胎径向以外，也可以检测轮胎宽度方向等上的加速度。作为加速度传感器44，能够使用三轴加速度传感器等通用的加速度传感器。

传感器ID设定部45设定用于识别传感器单元40的传感器ID(传感器识别信息)。具体而言，传感器ID设定部45存储传感器单元40的识别信息，并向无线通信部47提供所存储的识别信息。另外，也可以包含更多的信息(轮胎类别等)。传感器识别信息被复用在从无线通信部47发送的无线信号中。

无线通信部47具有遵从LPWA的无线通信功能。具体而言，无线通信部47朝向基站60发送从温度传感器41输出的表示测定温度的数据、以及从压力传感器43输出的表示测定压力(内压)的数据复用而得到的无线信号(电波)。

此外，也可以设为对于传感器单元40检测加速度的期间、也就是轮胎30转动的期间，温度传感器41、压力传感器43不测定温度及内压。

电池49供给构成传感器单元40的各功能块所需要的电力。具体而言，电池49的种类不被特别限定，但是，优选的是，由能够持续长时间(例如一年以上)连续驱动传感器单元40的一次电池等构成。

(3.2)轮胎状态监视服务器100

图4是轮胎状态监视服务器100的功能块结构图。如图4所示，轮胎状态监视服务器100具备轮胎数据获取部110、定时器控制部130以及警报部150。

这些功能块通过在服务器计算机等硬件上执行计算机程序(软件)来实现。

具体而言，轮胎状态监视服务器100具备处理器、存储器、输入设备、显示器以及外部接口作为硬件元件。另外，该计算机程序(软件)既可以经由通信网络70来提供，也可以记录于光盘、硬盘驱动器或闪速存储器等计算机可读取的记录介质。

轮胎数据获取部110从传感器单元40(参照图2、图3)获取表示轮胎30的状态的轮胎数据。具体而言，轮胎数据获取部110经由无线通信从构成与多个轮胎30建立了对应、也就是安装于轮胎30(具体而言是轮辋，以下相同)的传感器单元40的温度传感器41和压力传感器43等多个传感器分别直接获取轮胎数据。

轮胎数据至少包含由压力传感器43测定出的内压数据。内压数据只要是能够判定轮胎30的内压值的数据即可。既可以直接示出内压值，也可以是相比于直接示出而言比特数少的索引等。

另外，轮胎数据也可以包含由温度传感器41测定出的温度数据。并且，在传感器单元40具备其它传感器(例如加速度传感器)的情况下，该传感器测定出的数据也可以包含于轮胎数据。

轮胎数据获取部110经由基站60和通信网络70从传感器单元40重复获取轮胎数据。在本实施方式中，轮胎数据获取部110构成重复获取充气轮胎的内压值的获取部。

在本实施方式中，轮胎数据获取部110经由基于低功率广域网络(LPWA)的无线通信来获取轮胎数据。也就是说，轮胎数据获取部110不是以使用近距离无线方式经由车辆20的方式从传感器单元40获取轮胎数据，而是使用LPWA经由无线通信来从传感器单元40直接获取轮胎数据。

轮胎数据的获取时机(重复周期)不被特别限定，但是，例如一般设为1分钟～10分钟的程度。此外，考虑到LPWA的特性，获取时机(重复周期)也可以更长。

定时器控制部130控制用于对输出表示轮胎数据异常的信息的时机进行决定的定时器。具体而言，定时器控制部130能够控制用于对输出警告信息和危险信息的时机进行决定的定时器。

警告信息也可以被称为警告(Warning)。警告可以被解释为提醒用户80(以及/或者车辆20的驾驶员，以下相同)注意内压下降的信息。警告用于提醒用户80注意内压下降，也可以被定位为不需要紧急应对的警报。

危险信息也可以被称为危险(Critical)。危险可以被解释为请求用户80紧急应对、例如停止车辆20的行驶并检查轮胎状态的信息。

可以是，警告信息与内压值的阈值(称为警告阈值)建立对应，危险信息与比警告阈值低的内压值的阈值(称为危险阈值)建立对应。

例如，可以设警告阈值为推荐内压值下降5％～10％的值，设危险阈值为推荐内压值下降20％左右的值。推荐内压值既可以是由车辆20的制造商指定的内压值，也可以是JATMA(日本汽车轮胎协会)的年鉴(YearBook)中的与最大载荷能力对应的气压(也可以被称为正常内压)。此外，在欧州是ETRTO、在美国是TRA，支持其它各国的轮胎标准。

定时器控制部130在内压值成为警告阈值以下的情况下启动定时器。具体而言，定时器控制部130可以在基于由轮胎数据获取部110获取到的轮胎数据的内压值成为警告阈值以下的情况下启动(start)定时器。

另一方面，定时器控制部130可以在由轮胎数据获取部110获取到的内压值成为警告阈值或危险阈值以下之后上升为高于警告阈值的情况下新启动定时器。另外，定时器控制部130可以是，直到新启动后的定时器到期为止，即使内压值成为警告阈值或危险阈值以下，也不重新启动(restart)定时器。

并且，在内压值成为危险阈值以下之后成为比该危险阈值高且为警告阈值以下的情况下，定时器控制部130可以不使定时器重新启动而使该定时器继续。也就是说，在下降为低于危险阈值的内压值上升为高于危险阈值但低于警告阈值的情况下，定时器控制部130可以不使定时器停止、重新启动(复位)而使该定时器继续。

警报部150执行与基于警告阈值或危险阈值的内压值的警报有关的处理。具体而言，警报部150能够输出与警告阈值建立了对应的警告信息(警告)或与危险阈值建立了对应的危险信息(危险)。

警报部150能够向与用户80建立有对应的规定的目的地通知警告信息或危险信息。规定的目的地既可以是用户80或车辆20的驾驶员的电子邮件地址等，也可以是搭载于车辆20的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)等。

警报部150在由轮胎数据获取部110获取到的内压值为警告阈值以下的情况下输出警告信息。另外，警报部150在内压值为危险阈值以下的情况下输出危险信息。

具体而言，警报部150可以在内压值成为警告阈值以下的情况下，直到由定时器控制部130启动的定时器到期为止输出警告信息。另外，警报部150可以在内压值成为危险阈值的情况下，直到定时器到期为止输出危险信息。也就是说，警报部150可以直到定时器到期为止使警告信息或危险信息的输出继续。

并且，警报部150也可以在由轮胎数据获取部110获取到的内压值成为危险阈值以下之后成为比危险阈值高且为警告阈值以下的情况下，不输出警告信息。在该情况下，如上所述，由于下降为低于危险阈值而被启动(重新启动)的定时器可以不被重置而继续。

(4)轮胎气压监视系统的动作

接着，对轮胎气压监视系统10的动作进行说明。具体而言，对与由轮胎状态监视服务器100进行的内压值的警告信息(警告)和危险信息(危险)的输出有关的动作进行说明。

(4.1)概要动作流程

图5示出由轮胎状态监视服务器100进行的内压值的警报输出的概要动作流程。如图5所示，轮胎状态监视服务器100获取轮胎30的内压值(S10)。

具体而言，轮胎状态监视服务器100基于从传感器单元40发送的轮胎数据来获取内压值。

轮胎状态监视服务器100基于获取到的内压值来执行警告/危险判定(S20)。具体而言，轮胎状态监视服务器100判定所获取到的内压值是否比警告阈值或危险阈值低。如上所述，能够设警告阈值为推荐内压值下降5％～10％的值，设危险阈值为推荐内压值下降20％左右的值。在下面，示出警告阈值为推荐内压值下降10％的值、危险阈值为推荐内压值下降20％的值的例子。

轮胎状态监视服务器100基于内压值的警告/危险判定结果来启动或重新启动定时器(S30)。例如，轮胎状态监视服务器100在内压值成为警告阈值以下的情况下启动(start)定时器。另外，轮胎状态监视服务器100可以在直到启动的定时器到期为止的期间内，在内压值成为比警告阈值低的危险阈值以下的情况下，重新启动(restart)定时器。

并且，轮胎状态监视服务器100可以在内压值成为警告阈值或危险阈值以下之后上升为高于警告阈值的情况、也就是内压值恢复正常的情况下，新启动定时器。

此外，定时器的重新启动的意思可以是，对于由于内压值下降为低于警告阈值而启动的定时器，在内压值进一步下降为低于危险阈值的情况下再次启动定时器。在广义上，在内压值比警告阈值低的状态下，在重要度(severity)发生变化、具体而言是从小于警告阈值变化为小于危险阈值或从小于危险阈值变化为危险阈值以上且小于警告阈值的情况下，重新启动定时器。

另一方面，新启动定时器的意思可以是在一度成为警告阈值或危险阈值以下的内压值上升为高于警告阈值的情况下启动定时器。

轮胎状态监视服务器100根据内压值来输出警报(S40)。具体而言，轮胎状态监视服务器100根据内压值来输出警告信息或危险信息。

此外，从定时器的启动起到到期为止的时间可以根据车辆20以及/或者轮胎30的种类、使用环境等适当设定。

(4.2)动作例

下面，说明由轮胎状态监视服务器100进行的内压值的警报输出的具体的动作例。

图6示出以往的内压值的警报输出的动作例。在本动作例中，推荐内压值(规定内压)为120psi(pound per square inch：磅每平方英寸)。另外，在本动作例中，警告阈值(警告)被设定为推荐内压值下降10％的值(108psi)，危险阈值(危险)被设定为推荐内压值下降20％的值(96psi)。另外，内压值例如可以以5分钟的周期重复获取。

此外，也可以不使用psi而使用bar或kPa作为单位。另外，也可以还设置与比危险阈值低的内压值建立了对应的爆破阈值(catastrophic)。与这些内压值有关的值可以由用户80适当设定。

如图6所示，当不应用定时器地判定获取到的内压值是否成为警告阈值或危险阈值以下并输出警告信息或危险信息时，有时频繁地重复警告信息或危险信息的产生和停止。

这样的现象主要是由于传感器单元40(压力传感器43)的精度(测定误差)以及轮胎30内的气室的温度的变动中的至少任一方导致内压值在该阈值附近上下变动而引起的。

像这样，在根据获取到的内压值来直接输出警告信息或危险信息(警报)的动作中，当警告信息或危险信息的产生和停止的频率高时，特别容易成为问题。

具体而言，警报的产生和停止频发对轮胎状态监视服务器100施加较大的负荷。另外，当警报的产生和停止频发时，用户80有可能感到心烦。此外，能够认为，即使在非专利文献1所公开的使用计数器的情况下，在警报的产生和停止频发的情况下也不足以解决上述的问题。

图7示出本实施方式所涉及的内压值的警报输出的动作例。为了更可靠地解决上述那样的问题，应用对与内压值有关的警告信息和危险信息(警报)的输出的时间上的限制。

具体而言，即使在成为与警告信息或危险信息相当的现象、也就是内压值成为警告阈值以下或内压值成为危险阈值以下的情况下，在规定时间内、也就是在直到经过定时器的设定时间为止的期间内也可以无视该现象。

如上所述，定时器可以每当与警告信息或危险信息相当的现象(也可以被称为未决问题(open issue))发生(create)时被启动(或重新启动)。在该现象从警告变化为危险的情况下、也就是当现象的重要度(severity)变高时，可以重新启动定时器。

此外，问题(issue)的意思可以是一个与气压有关的上述的不良的现象从发生到解决为止的事件(event)(内部处理上的识别记号)。

被重新启动的定时器的设定时间也可以与在成为警告阈值以下的时机被启动的定时器不同(例如短时间)。另外，在成为危险阈值以下的情况下被启动的定时器的设定时间也可以与在成为警告阈值以下的情况下被启动的定时器的设定时间不同。

另一方面，在内压值从危险信息返回到警告信息的水平的情况、也就是下降为低于危险阈值的内压值上升为高于危险阈值但低于警告阈值的情况下，轮胎状态监视服务器100可以无视这样的现象的变更，不使定时器停止、重新启动(复位)而使该定时器继续。

另外，在内压值成为警告阈值或危险阈值以下之后上升为高于警告阈值的情况(也就是在解决了内压下降的问题的情况)下，可以新启动定时器。在该情况下，定时器的设定时间可以与在过去成为警告阈值以下的情况下被启动的定时器相同，但是也可以变更。

因此，可以无视从解决了内压下降的问题起到该定时器到期为止发生的与警告信息或危险信息相当的现象(包含该现象从警告变化为危险)。

像这样，轮胎状态监视服务器100可以在与警告信息或危险信息相当的现象发生时启动(start)定时器(也可以称为第一定时器)，在与警告信息相当的现象消失(Close)时启动其它定时器(也可以称为第二定时器)。

此外，定时器的设定时间可以根据现象的发生停止次数(重复次数)来动态地变更。例如，在该重复次数高于规定次数(第一规定次数)的情况下，也可以延长定时器的设定时间。相反，在该重复次数低于规定次数(第二规定次数)的情况下，也可以缩短定时器的设定时间。

另外，在输出警告信息期间中输出危险信息的情况下，也可以停止警告信息。并且，在连续规定次数获取到与警告信息或危险信息相当的内压值的情况下，也可以与定时器是否到期无关地输出与警告信息或危险信息对应的警报。另一方面，在连续规定次数获取到上升为高于警告阈值的正常的内压值的情况下，也可以与定时器是否到期无关地中止与警告信息或危险信息对应的警报。

(5)作用效果

根据上述的实施方式，能够得到下面的作用效果。具体而言，轮胎气压监视系统10能够在直到定时器到期为止的期间内，在内压值成为警告阈值或危险阈值以下之后上升为高于警告阈值的情况下，新启动定时器。

因此，在判定为轮胎30的内压值返回到正常的情况下，能够基于新的定时器的设定时间来控制警告信息或危险信息的输出，能够在合适的时机和期间报告警告信息或危险信息。

特别是，即使在内压值在作为警报的基准的阈值附近变动的情况下，也能够降低警报(警告信息或危险信息)的产生和停止的频发、即所谓的“假阳性”(false positive)的警报的产生风险。由此，能够降低轮胎气压监视系统10的负荷，并且也能够避免用户感到心烦。即，根据轮胎气压监视系统10，能够防止警报的产生和停止的频发，并且在合适的时机输出内压下降的警报。

在本实施方式中，轮胎气压监视系统10直到伴随上升为高于警告阈值而新启动的定时器到期为止，即使内压值成为警告阈值或危险阈值以下，也不重新启动定时器。因此，能够在更合适的时机和期间报告警告信息或危险信息。

在本实施方式中，轮胎气压监视系统10在内压值成为危险阈值以下之后成为比危险阈值高且为警告阈值以下的情况下，可以不输出警告信息而使定时器继续。因此，能够避免报告的必要性低的警报的输出，能够进一步降低轮胎气压监视系统10的负荷，以及能够更可靠地避免用户心烦。

(6)其它实施方式

以上，对实施方式进行了说明，但是不限于该实施方式的记载，对于本领域技术人员而言当然能够进行各种变形和改良。

例如，在上述的实施方式中，设为轮胎状态监视服务器100通过与通信网络70连接并在服务器计算机等硬件上执行计算机程序(软件)来实现，并以此进行了说明，但是轮胎状态监视服务器100的功能的一部分或全部也可以通过由网络云(未图示)上提供的服务的组合等来虚拟地提供。

另外，在上述的实施方式中，传感器单元40具有遵从LPWA来与基站60执行无线通信的功能，但是，也可以还具有与以往同样地还使用近距离无线方式来与车辆20执行无线通信的功能。

如上述那样记载了本发明的实施方式，但是构成本公开的一部分的论述和附图不应理解为对本发明进行限定。对于本领域技术人员而言，根据本公开，各种代替实施方式、实施例以及运用技术会变得明了。

附图标记说明

10：轮胎气压监视系统；20：车辆；21：前轮车轴；22：后轮车轴；30：轮胎；40：传感器单元；41：温度传感器；43：压力传感器；44：加速度传感器；45：传感器ID设定部；47：无线通信部；49：电池；60：基站；70：通信网络；80：用户；100：轮胎状态监视服务器；110：轮胎数据获取部；130：定时器控制部；150：警报部。