JP2000238516A - タイヤ空気圧推定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】タイヤ付きホイールである車輪の回転速度を検
出する車輪速センサから出力された車輪速信号に基づ
き、タイヤの空気圧であるかまたはそれに関連するパラ
メータである目的パラメータを推定するために用いられ
る基礎パラメータを逐次取得するとともに、今回取得さ
れた基礎パラメータを含んで今回以前に逐次取得された
複数個の基礎パラメータに基づいて目的パラメータを推
定するタイヤ空気圧推定装置において、目的パラメータ
の推定精度を向上させる。 【解決手段】基礎パラメータが依存性を示す物理量であ
ってタイヤ空気圧を除くものが実質的に変化しないと予
想される長さの設定期間Ｔ₂ が経過するごとに、目的パ
ラメータであるばね定数変化量ΔＫ_PRO1を、最新の一設
定期間Ｔ₂ 中に取得された、リム側部角速度ω_R ，外乱
ｗ₂ ，ベルト側部角速度ω_B およびねじれ角θ_RBを１組
とするＭ組の基礎パラメータに基づいて推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ付きホイー
ルである車輪のタイヤ空気圧を推定する装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】特開平７−０８９３０４号公報には上記
タイヤ空気圧推定装置の一従来例が記載されている。こ
の従来例は、(a) ホイールに装着されたタイヤの内部に
空気が封入されて構成された車輪の回転速度を検出する
車輪速センサと、(b) その車輪速センサから出力された
車輪速信号に基づき、タイヤの空気圧であるかまたはそ
れに関連するパラメータである目的パラメータを推定す
るために用いられる基礎パラメータを逐次取得するとと
もに、今回取得された基礎パラメータを含んで今回以前
に取得された複数個の基礎パラメータに基づいて目的パ
ラメータを推定する推定器とを備えるように構成されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および発
明の効果】本発明者らは、この種のタイヤ空気圧推定装
置において、タイヤ空気圧の推定精度を向上させること
を目的として研究を行い、その結果、次の事実に気がつ
いた。

【０００４】今回の目的パラメータを推定するために用
いられる複数個の基礎パラメータの値は、タイヤ空気圧
の影響を受けるのはもちろんであるが、さらに、基礎パ
ラメータが取得される環境の影響も受ける。その環境の
構成要素としては、車輪が走行する路面の凹凸状況，車
両の走行速度または車輪の回転速度，車輪の接地荷重等
がある。したがって、目的パラメータの推定精度を向上
させるためには、今回の目的パラメータを推定するため
に用いられる複数個の基礎パラメータがそれぞれ互いに
実質的に等しい環境の下で逐次取得されることが望まし
い。このようにして複数個の基礎パラメータが取得され
る場合には、各基礎パラメータの値が環境に依存して減
少する場合にはその減少分を補い、増加する場合にはそ
の増加分を削るという補正を各基礎パラメータに対して
行うことが容易となる。

【０００５】また、それら複数個の基礎パラメータが取
得される間に経過する時間が短い場合において長い場合
におけるより、それら複数個の基礎パラメータがそれぞ
れ互いに実質的に同じ環境で取得される可能性が高い。
また、複数個の基礎パラメータが取得される間に経過す
る時間が短いほど、取得される基礎パラメータの個数が
少ない。

【０００６】このように、今回の目的パラメータを取得
するために用いられる基礎パラメータの個数と目的パラ
メータの推定精度との間には特定の関係があるのであ
る。

【０００７】そして、本発明者らは、そのような知見に
基づいて基礎パラメータの個数を適正化すれば、目的パ
ラメータの推定精度を向上させることができるという事
実に気がついた。

【０００８】このような事情を背景として、本発明は、
タイヤ空気圧またはそれに関連するパラメータである目
的パラメータの推定精度を向上させることを課題として
なされたものであり、本発明によって下記各態様が得ら
れる。各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に
番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式
で記載する。これは、本明細書に記載の技術的特徴およ
びそれらの組合せのいくつかの理解を容易にするためで
あり、本明細書に記載の技術的特徴やそれらの組合せが
以下の態様に限定されると解釈されるべきではない。

【０００９】(1) ホイールに装着されたタイヤの内部に
空気が封入されて構成された車輪の回転速度を検出する
車輪速センサと、その車輪速センサから出力された車輪
速信号に基づき、前記タイヤの空気圧であるかまたはそ
れに関連するパラメータである目的パラメータを推定す
るために用いられる基礎パラメータを逐次取得するとと
もに、今回取得された基礎パラメータを含んで今回以前
に取得された複数個の基礎パラメータに基づいて目的パ
ラメータを推定する推定器とを備えたタイヤ空気圧推定
装置において、前記推定器を、前記基礎パラメータが依
存性を示す物理量であって前記タイヤ空気圧を除くもの
が実質的に変化しないと予想される長さの設定期間が経
過するごとに前記目的パラメータを、最新の一設定期間
中に逐次取得された複数個の前記基礎パラメータに基づ
いて推定するパラメータ推定部を含むものとしたことを
特徴とするタイヤ空気圧推定装置〔請求項１〕。この装
置においては、今回の目的パラメータを推定するために
用いられる複数個の基礎パラメータが、それら基礎パラ
メータが依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除
くものが実質的に変化しないと予想される長さの設定期
間中に取得されたものとされる。したがって、この装置
によれば、実質的に同じ環境の下に取得された複数個の
基礎パラメータに基づいて今回の目的パラメータが推定
される傾向が強くなるため、互いに異なる環境の下で取
得された複数個の基礎パラメータに基づいて今回の目的
パラメータが推定される傾向が弱い場合におけるより高
い精度で目的パラメータの推定を行い得る。パラメータ
推定部は、逐次取得された複数個の基礎パラメータに対
して最小二乗法を適用することにより、今回の目的パラ
メータを推定する態様で実施することが可能である。そ
して、この態様においては、逐次取得された複数個の基
礎パラメータの中に、他の基礎パラメータと値が大きく
異なる特異な基礎パラメータが存在する場合には、その
特異な基礎パラメータが一般には、目的パラメータの推
定精度を低下させる要因となる可能性が高いにもかかわ
らず、その特異な基礎パラメータが比較的重視されて今
回の目的パラメータが推定されてしまう傾向がある。ま
た、そのような特異な基礎パラメータは、車輪における
リム側部とベルト側部との相対角であるねじれ角が増加
するにつれて、それらリム側部とベルト側部とを相対回
転可能に互いに連結するねじりばねのばね定数が減少す
る特性、いわゆる、タイヤ剛性の非線形性を原因として
生ずる場合がある。これに対して、今回の目的パラメー
タを推定するために用いられる複数個の基礎パラメータ
の個数が少なくなれば、それら複数個の基礎パラメータ
の中に特異な基礎パラメータが存在する可能性が低くな
り、今回の目的パラメータが、そのような特異な基礎パ
ラメータが全く存在しない複数個の基礎パラメータに基
づいて推定される可能性が高くなる。特異な基礎パラメ
ータが特異でない基礎パラメータから分離されて目的パ
ラメータが推定される可能性が高くなるのである。した
がって、逐次取得された複数個の基礎パラメータに対し
て最小二乗法を適用することにより、今回の目的パラメ
ータを推定する態様をパラメータ推定部において採用す
る場合に、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置を適用す
れば、特異な基礎パラメータの影響をできる限り受けな
い状態で推定される目的パラメータの個数が増加し、全
体として、目的パラメータの推定精度が向上する。本項
に記載のタイヤ空気圧推定装置において「基礎パラメー
タが依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くも
の」は、車輪が走行する路面の凹凸状況と、車両の走行
速度または車輪の回転速度と、車輪の接地荷重と、車輪
速信号の振幅と、車輪または車両の駆動力と、車輪また
は車両の横力との少なくとも一つを含むように構成する
ことができる。また、本項に記載のタイヤ空気圧推定装
置は、タイヤ空気圧が判定値より低いか否かを判定して
運転者に報知する判定・報知部を出力部として有する態
様で実施したり、タイヤ空気圧を運転者に表示する表示
部を出力部として有する態様で実施することができる。 (2) 前記パラメータ推定部が、車輪に対して、相対回転
可能なリム側部とベルト側部とが少なくともねじりばね
により互いに連結されたモデルが想定され、そのモデル
に基づき、車輪の回転運動に係る運動システムが想定さ
れ、その運動システムにおいて、前記タイヤ空気圧の変
化に伴う前記ねじりばねのばね定数の変化を車輪に対す
る外乱とみなし、前記リム側部の角速度を表す信号であ
る前記車輪速信号に基づき、前記外乱を前記運動システ
ムの状態変数の一つとして推定するとともにベルト側部
の角速度とリム側部とベルト側部との相対回転角である
ねじれ角とのうち少なくともねじれ角を推定する外乱オ
ブザーバと、前記車輪速センサにより検出されたリム側
部の角速度と、前記外乱オブザーバにより推定された外
乱および前記少なくともねじれ角とをそれぞれ前記基礎
パラメータとし、かつ、それら基礎パラメータに基づ
き、前記ねじりばねのばね定数の変化量であるばね定数
変化量を前記目的パラメータとして同定するパラメータ
同定部とを含む(1) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。 (3) 前記パラメータ推定部が、前記車輪速信号の複数の
周波数成分のうち設定周波数範囲内において強度が実質
的に最大となるものの周波数を前記基礎パラメータと
し、かつ、その基礎パラメータに基づいて前記目的パラ
メータを推定するものである(1) 項に記載のタイヤ空気
圧推定装置。 (4) 前記推定器が、さらに、前記パラメータ推定部によ
る目的パラメータの推定値を、その推定値が依存性を示
す物理量であって前記タイヤ空気圧を除くものに基づい
て補正するパラメータ補正部を含む(1) ないし(3) 項の
いずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置〔請求項２〕。
本発明者らは、目的パラメータの推定精度を低下させる
要因について研究を行い、その結果、目的パラメータの
推定値が、車輪速信号の振幅，車輪または車両の駆動
力，車輪または車両の横力，車両の走行速度または車輪
の回転速度，ねじれ角速度信号の振幅，路面から車輪に
入力される振動の周波数等、各種の物理量に対して依存
性を有するという事実に気がついた。すなわち、タイヤ
空気圧の実際値が同じであっても、それら物理量が変化
すれば、目的パラメータの推定値も変化してしまうとい
う事実に気がついたのである。この事実に鑑み、本項に
記載のタイヤ空気圧推定装置においては、パラメータ推
定部による目的パラメータの推定値が、その推定値が依
存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くものに基
づいて補正される。その結果、目的パラメータの推定値
を、その推定値が依存性を示す物理量であってタイヤ空
気圧を除くものに対する依存性が除去されるように補正
し得、よって、そのような物理量の変化にもかかわら
ず、目的パラメータを精度よく推定可能となる。本項に
記載のタイヤ空気圧推定装置において「推定値が依存性
を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くもの」は、車
輪速信号の振幅と、車輪または車両の駆動力と、車輪ま
たは車両の横力と、車両の走行速度または車輪の回転速
度と、リム側部の角速度とベルト側部の角速度との差で
あるねじれ角速度を表すねじれ角速度信号の振幅と、路
面から車輪に入力される振動の周波数との少なくとも一
つを含むように構成することができる。本項に記載の特
徴は、前記(1) ないし(3) 項に記載の特徴から独立して
実施することが可能である。 (5) 前記パラメータ補正部が、前記車輪速信号の振幅が
増加するにつれて絶対値が減少する負の補正量を算出
し、その算出した補正量を、前記パラメータ推定部によ
る目的パラメータの推定値に加算することにより、その
推定値を補正する第１補正手段を含む(4) 項に記載のタ
イヤ空気圧推定装置。 (6) 前記パラメータ補正部が、車両の走行速度または車
輪の回転速度が増加するにつれて絶対値が減少する正の
補正量を算出し、その算出した補正量を、前記パラメー
タ推定部による目的パラメータの推定値に加算すること
により、その推定値を補正する第２補正手段を含む(4)
または(5) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。 (7) 前記推定器が、さらに、前記パラメータ推定部によ
る目的パラメータの推定値を平滑化する平滑化処理部を
含む(1) ないし(6) 項のいずれかに記載のタイヤ空気圧
推定装置〔請求項３〕。本発明者らの研究により、パラ
メータ推定部による目的パラメータの推定値を平滑化し
て出力した方が、平滑化しないで出力する場合より、当
該装置の出力の精度が向上するという事実が判明した。
目的パラメータの推定値を平滑化すれば、それの推定ば
らつきが低減されるという事実が判明したのである。こ
の事実に基づき、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置に
おいては、パラメータ推定部による目的パラメータの推
定値が平滑化される。したがって、このタイヤ空気圧推
定装置によれば、その装置の出力の精度を容易に向上さ
せ得る。本項に記載の特徴は、前記(1) ないし(6) 項に
記載の特徴から独立して実施することが可能である。パ
ラメータ推定部により逐次取得された複数個の基礎パラ
メータに基づいて今回の目的パラメータを逐次推定し、
このようにして逐次推定された複数個の目的パラメータ
の値を考慮し、今回推定された目的パラメータを平滑化
する場合が考えられる。さらに、この場合に、同じ時間
が経過するごとに一回の出力を行うために、２つの手法
が考えられる。第１の手法は、比較的短い期間内に逐次
取得された比較的少ない数の基礎パラメータに基づいて
今回の目的パラメータを推定することを比較的多数回繰
り返すというものである。第２の手法は、比較的長い期
間内に逐次取得された比較的多い数の基礎パラメータに
基づいて今回の目的パラメータを推定することを比較的
少数回繰り返すというものである。第１の手法を実施す
る場合には、今回の目的パラメータを推定するのに用い
られる複数個の基礎パラメータが取得される期間を、前
記(1) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置におけると同様
に設定することが望ましい。一方、本発明者らは、前述
のタイヤ剛性の非線形性が存在する場合には、上記第２
の手法を採用すると、目的パラメータの推定値が変動す
る傾向が強く現れるが、上記第１の手法を採用すれば、
その傾向がそれほどには強く現れないという事実に気が
ついた。したがって、このような事実を考慮すれば、本
項に記載のタイヤ空気圧推定装置は、上記第１の手法を
実施するものであるため、タイヤ剛性の非線形性が存在
する場合であっても、目的パラメータを精度よく推定し
得る。 (8) 前記平滑化処理部が、前記パラメータ推定部による
目的パラメータの推定値の個数が基準個数と等しくなっ
たときに、それら基準個数の推定値を加算平均して平滑
化する第１平滑化手段を含む(7) 項に記載のタイヤ空気
圧推定装置。 (9) 前記第１平滑化手段が、前記基準個数を、車両の走
行速度または車輪の回転速度が増加するにつれて増加す
るように変更する基準個数変更手段を含む(8)項に記載
のタイヤ空気圧推定装置。 (10)前記平滑化処理部が、前記パラメータ推定部により
目的パラメータが推定されるごとに、目的パラメータの
今回推定値を含む過去複数個の推定値を考慮して今回推
定値を平滑化して平滑化値を逐次取得するとともに、取
得された複数個の平滑化値がそれらの取得順序に対して
変動する状態が基準状態以下になったときに最新の平滑
化値を出力し、基準状態以下にならないうちは出力しな
い第２平滑化手段を含む(7) 項に記載のタイヤ空気圧推
定装置。 (11)前記平滑化処理部が、前記パラメータ推定部による
目的パラメータの複数個の推定値の分布が実質的に正規
分布を示したときにそれら複数個の推定値を考慮して目
的パラメータの今回推定値を平滑化して出力し、正規分
布を示さないときは出力しない第３平滑化手段を含む
(7) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。 (12)前記推定器が、さらに、前記パラメータ補正部によ
り補正された目的パラメータの推定値を平滑化する平滑
化処理部を含む(4) ないし(6) 項のいずれかに記載のタ
イヤ空気圧推定装置〔請求項４〕。このタイヤ空気圧推
定装置においては、目的パラメータを推定するのに用い
られる複数個の基礎パラメータがそれぞれ互いに実質的
に同じ環境の下で取得され、さらに、目的パラメータの
推定値が、その推定値が依存性を示す物理量であってタ
イヤ空気圧を除くものに基づいて補正され、さらにま
た、そのようにして補正された目的パラメータの推定値
が平滑化され、これにより、当該タイヤ空気圧推定装置
の出力が生成される。したがって、このタイヤ空気圧推
定装置によれば、目的パラメータを一層高い精度で推定
し得る。 (13)前記推定器が、さらに、前記パラメータ推定部によ
る目的パラメータの推定値を予め設定された許容範囲を
超えないように補正するガード処理を行うガード処理部
を含む(1) ないし(12)項のいずれかに記載のタイヤ空気
圧推定装置〔請求項５〕。パラメータ推定部による目的
パラメータの推定値は、タイヤ空気圧の変化という予定
された要因のみならず、予定外の要因、例えば、路面か
ら車輪に入力される振動等によっても変化する。予定外
の要因が生じると、タイヤ空気圧がほとんど変化してい
ない場合であっても、目的パラメータの推定値が変化し
てしまう。これに対して、本項に記載のタイヤ空気圧推
定装置においては、目的パラメータの推定値が予め設定
された許容範囲を超えないように補正される。したがっ
て、目的パラメータの推定値がその許容範囲を超えた要
因が、上述の予定外の要因である場合に、そのことが当
該タイヤ空気圧推定装置の出力に現れずに済み、目的パ
ラメータの推定精度を容易に向上させ得る。本項に記載
のタイヤ空気圧推定装置においては、その装置がタイヤ
空気圧が判定値より低いか否かを判定する異常判定部を
有する場合に、許容範囲の中心値をその判定値と等しく
設定することができる。このようにすれば、その異常判
定部の精度を確保することが特に必要である領域で目的
パラメータの精度が確保されることになる。 (14)前記ガード処理部が、各回のガード処理において用
いる前記許容範囲の中心値を、前回のガード処理の影響
を受けた目的パラメータの推定値と等しくなるように設
定する中心値設定手段を含む(13)項に記載のタイヤ空気
圧推定装置。 (15)前記ガード処理部が、前記許容範囲の幅を時間の経
過につれて減少させる幅減少手段を含む(13)または(14)
項に記載のタイヤ空気圧推定装置。 (16)前記ガード処理部が、前記パラメータ推定部による
目的パラメータの推定値が前記許容範囲を逸脱すること
が設定回数連続した場合に、その許容範囲の幅を増加さ
せる幅増加手段を含む(13)ないし(15)項のいずれかに記
載のタイヤ空気圧推定装置。ここに「推定値が許容範囲
を逸脱する」とは、推定値が許容範囲の上限値を上回る
ことと、許容範囲の下限値を下回ることとの少なくとも
一方を意味する。 (17)前記ガード処理部が、前記パラメータ推定部による
目的パラメータの推定値が前記許容範囲の上限値を上回
ることが設定回数連続した場合に、その推定値を、前記
タイヤ空気圧の標準値に相当する値に補正する推定値補
正手段を含む(13)ないし(16)項のいずれかに記載のタイ
ヤ空気圧推定装置。 (18)前記推定器が、さらに、前記平滑化処理部により平
滑化された目的パラメータの推定値を予め設定された許
容範囲を超えないように補正するガード処理を行うガー
ド処理部を含む(7) ないし(12)項のいずれかに記載のタ
イヤ空気圧推定装置。 (19)前記推定器が、(7) ないし(12)項のいずれかに記載
の平滑化処理部と、(13)ないし(18)項のいずれかに記載
のガード処理部とを含み、当該タイヤ空気圧推定装置
が、さらに、前記平滑化処理部から出力された目的パラ
メータの推定値と、前記ガード処理部から出力された目
的パラメータの推定値とに基づき、前記タイヤ空気圧が
異常であるか否かを判定する異常判定部を含む(1) ない
し(6) 項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。 (20)前記異常判定部が、前記平滑化処理部から出力され
た目的パラメータの推定値と、前記ガード処理部から出
力された目的パラメータの推定値とのいずれかでも、予
め設定された条件を満たさない場合に、前記タイヤ空気
圧が異常であると判定するものである(19)項に記載のタ
イヤ空気圧推定装置。 (21)ホイールに装着されたタイヤの内部に空気が封入さ
れて構成された車輪の回転速度を検出する車輪速センサ
と、その車輪速センサから出力された車輪速信号に基づ
き、前記タイヤの空気圧であるかまたはそれに関連する
パラメータである目的パラメータを推定するパラメータ
推定部を含む推定器とを備えたタイヤ空気圧推定装置に
おいて、前記推定器を、さらに、前記パラメータ推定部
による目的パラメータの推定値を予め設定された許容範
囲を超えないように補正するガード処理を行うガード処
理部を含むものとしたことを特徴とするタイヤ空気圧推
定装置。パラメータ推定部による目的パラメータの推定
値は、タイヤ空気圧の変化という予定された要因のみな
らず、予定外の要因、例えば、路面から車輪に入力され
る振動等によっても変化する。予定外の要因が生じる
と、タイヤ空気圧がほとんど変化していない場合であっ
ても、目的パラメータの推定値が変化してしまう。これ
に対して、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置において
は、目的パラメータの推定値が予め設定された許容範囲
を超えないように補正される。したがって、目的パラメ
ータの推定値がその許容範囲を超えた要因が、上述の予
定外の要因である場合に、そのことが当該タイヤ空気圧
推定装置の出力に現れずに済み、目的パラメータの推定
精度を容易に向上させ得る。本項に記載のタイヤ空気圧
推定装置においては、その装置がタイヤ空気圧が判定値
より低いか否かを判定する異常判定部を有する場合に、
許容範囲の中心値をその判定値と等しく設定することが
できる。このようにすれば、その異常判定部の精度を確
保することが特に必要な領域で目的パラメータの推定精
度が確保されることになる。 (22)前記ガード処理部が、各回のガード処理において用
いる前記許容範囲の中心値を、前回のガード処理の影響
を受けた目的パラメータの推定値と等しくなるように設
定する中心値設定手段を含む(21)項に記載のタイヤ空気
圧推定装置。 (23)前記ガード処理部が、前記許容範囲の幅を時間の経
過につれて減少させる幅減少手段を含む(21)または(22)
項に記載のタイヤ空気圧推定装置。 (24)前記ガード処理部が、前記パラメータ推定部による
目的パラメータの推定値が前記許容範囲を逸脱すること
が設定回数連続した場合に、その許容範囲の幅を増加さ
せる幅増加手段を含む(21)ないし(23)項のいずれかに記
載のタイヤ空気圧推定装置。ここに「推定値が許容範囲
を逸脱する」とは、推定値が許容範囲の上限値を上回る
ことと、許容範囲の下限値を下回ることとの少なくとも
一方を意味する。 (25)前記ガード処理部が、前記パラメータ推定部による
目的パラメータの推定値が前記許容範囲の上限値を上回
ることが設定回数連続した場合に、その推定値を、前記
タイヤ空気圧の標準値に相当する値に補正する推定値補
正手段を含む(21)ないし(24)項のいずれかに記載のタイ
ヤ空気圧推定装置。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のさらに具体的な実
施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。

【００１１】本発明の第１実施形態はタイヤ空気圧異常
警告装置である。図１において１０はロータ、１２は電
磁ピックアップとして構成された車輪速センサを示す。
ロータ１０は図２に示す車輪１４と共に回転するもので
あり、外周に多数の歯１６を備えている。車輪速センサ
１２はそれらの歯１６の通過に応じて周期的に変化する
電圧を発生する。この電圧は図１に示す波形整形器１８
によって矩形波に整形され、コンピュータ２０の入出力
装置としてのＩ／Ｏポート２２に供給される。車輪１４
は４個あり、それらに設けられている各車輪速センサ１
２が全て波形整形器１８を経てコンピュータ２０に接続
されるが、図１には代表的に１組のみが示されている。

【００１２】車輪１４は図２に示すように、ホイール２
４の外周にタイヤ２６が取り付けられたタイヤ付ホイー
ルであるが、図３に示すように、相対回転可能なリム側
部２８とベルト側部３０とが、互いに並列に接続された
ねじりばね３２とダンパ３４とによって連結されたモデ
ルで近似することができる。このモデルと車輪１４との
関係を説明すれば、リム側部２８が剛体としてのホイー
ル２４に対応し、ベルト側部３０が弾性体としてのタイ
ヤ２６に対応する。なお、ロータ１０はホイール２４と
一体的に回転するように取り付けられるため、車輪速セ
ンサ１２は結局、リム側部２８の角速度ω_R を検出する
ことになる。

【００１３】コンピュータ２０は図１に示すように、プ
ロセッサとしてのＣＰＵ４８と、それぞれメモリとして
のＲＯＭ４９およびＲＡＭ５０とを備えている。図５に
はＲＯＭ４９の構成が概念的にブロック図で示されてい
る。

【００１４】ＲＯＭ４９には、リム側部角速度演算ルー
チンが記憶されており、これにより、図４に示すリム側
部角速度演算部４５が構成されている。リム側部角速度
演算部４５は、車輪速センサ１２から波形整形器１８を
経て入力された車輪速信号（アナログ信号）に基づき、
角速度ω_R を設定周期Ｔ₁ （例えば、５ｍｓ）で逐次演
算する。

【００１５】ＲＯＭ４９には、さらに、タイヤ空気圧異
常判定ルーチン，各種初期値，各種マップ等が記憶され
ている。コンピュータ２０にそれらタイヤ空気圧異常判
定ルーチン等が記憶されることによって、図４に示す外
乱オブザーバ５２，パラメータ同定部５４，パラメータ
補正部５６，平滑化処理部５８，ガード処理部６０およ
び異常判定部６２が構成されている。図６にはＲＡＭ５
０の構成が概念的にブロック図で示されている。ＲＡＭ
５０には各種メモリが設けられている。

【００１６】ＲＯＭ４９には、さらに、図５に示すよう
に、前処理フィルタ作動ルーチンが記憶されており、そ
れにより、図４に示す前処理フィルタ６４が構成されて
いる。この前処理フィルタ６４により、リム側部角速度
演算部４５からの回転速度信号（角速度ω_R の演算値が
時間と共に変化することを表すデジタル信号）が直ちに
外乱オブザーバ５２に供給されるのではなく前処理フィ
ルタ６４を経て供給される。回転速度信号は、車輪１４
に関連する周波数成分のみならず、車輪１４以外の要
素、例えば、駆動系に関連する周波数成分をも含んでい
る。前処理フィルタ６４は、回転速度信号から、車輪１
４に関連する周波数成分のみを抽出するバンドパスフィ
ルタとして機能する。

【００１７】ＲＯＭ４９には、さらに、図５に示すよう
に、車両の走行速度である車速を検出する車速検出ルー
チンが記憶されており、それにより、図４に示す車速検
出部６８が構成されている。車速検出部６８は、各車輪
に設けられた複数の車輪速センサ１２からの信号に基づ
き、複数の車輪の車輪速（リム側部角速度ω_R に相当す
る）のうち最大のものが実車速に等しいという事実を利
用して、実車速を推定する。

【００１８】コンピュータ２０のＩ／Ｏポート２２に
は、図１に示すように、異常判定部６２の判定結果を運
転者に知らせる表示装置６６が接続されている。Ｉ／Ｏ
ポート２２には、さらに、温度センサ７０も接続されて
いる。温度センサ７０は、車両の前面部（フロントバン
パー近傍）に搭載され、そこにおける車両の外気温度Θ
をタイヤ２６の温度として、サーミスタの抵抗値によっ
て検出する。

【００１９】外乱オブザーバ５２は、車輪１４の図３に
示すモデルに基づいて構成されている。同図に示すモデ
ルは、図７に示すように、いわゆる２慣性モデルに単純
化することができる。

【００２０】ただし、 ｍ_R ：リム側部２８の等価慣性質量 ｍ_B ：ベルト側部３０の等価慣性質量 Ｋ_W ：ねじりばね３２の等価ばね定数 Ｄ_W ：ダンパ３４の等価減衰係数 ｘ_R ：リム側部２８の等価直線変位 ｘ_B ：ベルト側部３０の等価直線変位 ｘ_RB：リム側部２８の等価直線変位ｘ_R とベルト側部３
０の等価直線変位ｘ_Bとの差である相対等価直線変位 Ｆ_d ：路面からタイヤ２６への等価外乱力（路面の段差
等によって突発的に発生するころがり抵抗力や路面の凹
凸によって定常的に発生するころがり抵抗力による外乱
トルクＴ_d を直線力に換算したもの）

【００２１】ここで、この２慣性モデルにおける各種変
数と図３のモデル（以下、「基本モデル」という）にお
ける各種変数との関係について説明する。

【００２２】リム側部２８およびベルト側部３０の等価
慣性質量ｍ_R ，ｍ_B は、基本モデルの慣性モーメントＪ
_R ，Ｊ_B とそれぞれ等価である。また、等価ばね定数Ｋ
_W および等価減衰係数Ｄ_W は、基本モデルのねじりばね
３２のばね定数Ｋおよびダンパ３４の減衰係数Ｄとそれ
ぞれ等価である。また、リム側部２８およびベルト側部
３０の等価直線変位ｘ_R ，ｘ_B は、基本モデルのリム側
部２８およびベルト側部３０の回転角θ_R ，θ_B とそれ
ぞれ等価である。また、等価直線変位速度ｘ_R′，
ｘ_B ′は、基本モデルのリム側部２８およびベルト側部
３０の角速度ω_R ，ω_B とそれぞれ等価である。また、
等価直線変位加速度ｘ_R ”，ｘ_B ”は、基本モデルのリ
ム側部２８およびベルト側部３０の角加速度ω_R ′，ω
_B ′とそれぞれ等価である。また、相対等価直線変位ｘ
_RBは、図３のモデルのねじれ角θ_RB（＝θ_R −θ_B ）と
等価である。また、相対等価直線変位速度ｘ_RB′は、基
本モデルのねじれ角速度θ_RB′（＝ω_R −ω_B ）と等価
である。また、等価外乱力Ｆ_dは、基本モデルの外乱ト
ルクＴ_d と等価である。

【００２３】したがって、基本モデルを記述する状態方
程式は次の(1) 式となる。

【００２４】

【数１】

【００２５】なお、この状態方程式は、車輪１４の回転
運動を線形システムとして記述するものである。

【００２６】また、この状態方程式には、エンジンまた
はブレーキからリム側部２８に作用する駆動・制動トル
クＴ₁ に対応するパラメータが存在しないが、これは、
その状態方程式は基本モデルの回転運動のうち特に振動
に着目し、各パラメータについてはそれの変動成分をも
って記述することとし、一方、駆動・制動トルクＴ₁は
他のパラメータとの関係において固定値とみなすことが
できるからである。すなわち、この状態方程式において
は、角速度ω_R ，ω_B ，ねじれ角θ_RB，ばね定数Ｋおよ
び減衰係数Ｄの各々が、固定成分を除いた変動成分を意
味しているのである。

【００２７】なお、前述のように、リム側部角速度演算
部４５から出力された回転速度信号は、前処理フィルタ
６４により、周波数が設定周波数帯域内にある変動成分
のみが抽出されて外乱オブザーバ５２に供給されるた
め、外乱オブザーバ５２には角速度ω_R の変動成分が入
力されることとなる。

【００２８】いま、タイヤ２６の空気圧が変化し、ばね
定数Ｋおよび減衰係数Ｄが共に変化し、その結果、Ｋ＝
Ｋ＋ΔＫおよびＤ＝Ｄ＋ΔＤとなった場合、上記(1) 式
は次の(2) 式となる。

【００２９】

【数２】

【００３０】このように、ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄ
が共に変化し、Ｋ＝Ｋ＋ΔＫおよびＤ＝Ｄ＋ΔＤとなる
ことは、正常なタイヤ２６に、上記(2) 式の右辺の最終
項で表される外乱が加えられるのと等価である。この外
乱には、ばね定数Ｋの変化量ΔＫの情報と、減衰係数Ｄ
の変化量ΔＤの情報とが含まれており、かつ、ばね定数
Ｋおよび減衰係数Ｄはタイヤ２６の空気圧に応じて変化
するので、この外乱を推定することによってタイヤ２６
の空気圧の変化量を推定することができる。この外乱の
推定に外乱オブザーバの手法を用いるのであり、いま路
面からのトルクＴ_d をも外乱として扱うとすれば、推定
すべき外乱ｗは次の(3) 式で表される。

【００３１】

【数３】

【００３２】しかし、理論上、外乱［ｗ］の中の一つの
要素しか推定することができないため、この外乱のうち
第２要素であるｗ₂ を推定することとする。外乱ｗ₂ は
次の(4) 式で表される。

【００３３】 ｗ₂ ＝（ΔＤ／Ｊ_B ）（ω_R −ω_B ）＋（ΔＫ／Ｊ_B ）θ_RB−Ｔ_d ／Ｊ_B ＋ｎ ・・・(4)

【００３４】ここに「ｎ」は、外乱を第２要素しか推定
しないために生ずる誤差項である。

【００３５】したがって、車輪１４の状態方程式は次の
(5) 式となる。

【００３６】

【数４】

【００３７】外乱オブザーバ５２は外乱をシステムの状
態変数の一つとして推定するものである。そこで、前記
(4) 式の外乱ｗ₂ をシステムの状態に含めるため、推定
すべき外乱ｗ₂ のダイナミクスを次の(6) 式で近似す
る。

【００３８】ｗ₂ ′＝０・・・(6)

【００３９】これは、図８に示すように連続して変化す
る外乱を階段状に近似（零次近似）することを意味し、
外乱オブザーバ５２の外乱推定速度を推定すべき外乱の
変化に比べて十分速くすれば、この近似は十分に許容さ
れる。上記(6) 式より、外乱ｗ₂ をシステムの状態に含
めると、次の(7) 式の拡張系が構成される。

【００４０】

【数５】

【００４１】上式においてリム側部角速度ω_R のみが検
出可能であり、［ω_B θ_RB ｗ₂］^T （＝状態
［ｚ］）が検出することができない状態となる。したが
って、このシステムに基づいて外乱オブザーバ５２を構
成すれば、外乱ｗ₂ と、元々測定できない状態変数
ω_B ，θ_RBとを推定することができる。

【００４２】記述を簡単にするために、上記(7) 式のベ
クトルおよび行列を分解して次のように表すこととす
る。

【００４３】

【数６】

【００４４】このとき、状態［ｚ］＝［ω_B θ_RB ｗ
₂ ］^T を推定する最小次元オブザーバの構成は次の(8)
式で表される。

【００４５】 ［ｚ_p ′］＝［Ａ₂₁］［ｘ_a ］＋［Ａ₂₂］［ｚ_p ］＋［Ｂ₂ ］［ｕ］＋［Ｇ］ ｛［ｘ_a ′］−（［Ａ₁₁］［ｘ_a ］＋［Ａ₁₂］［ｚ_p ］＋［Ｂ₁ ］［ｕ］）｝＝ （［Ａ₂₁］−［Ｇ］［Ａ₁₁］）［ｘ_a ］＋（［Ａ₂₂］−［Ｇ］［Ａ₁₂］）［ｚ_p ］＋［Ｇ］［ｘ_a ′］＋（［Ｂ₂ ］−［Ｇ］［Ｂ₁ ］）［ｕ］・・・(8)

【００４６】ただし、 ［ｚ_p ］ ：［ｚ］の推定値 ［ｚ_p ′］：推定値［ｚ_p ］の変化率 ［Ｇ］ ：外乱オブザーバ５２の推定速度を決めるゲ
イン

【００４７】この方程式をブロック線図で表わすと図９
のようになる。なお、図において［Ｉ］は単位行列、ｓ
はラプラス演算子である。

【００４８】また、真値［ｚ］と推定値［ｚ_p ］との誤
差［ｅ］を［ｅ］＝［ｚ］−［ｚ_p］とおき、誤差
［ｅ］の変化率を［ｅ′］とすると、次の(9) 式の関係
を得る。

【００４９】 ［ｅ′］＝（［Ａ₂₂］−［Ｇ］［Ａ₁₂］）［ｅ］・・・(9)

【００５０】これは外乱オブザーバ５２の推定特性を表
しており、行列（［Ａ₂₂］−［Ｇ］［Ａ₁₂］）の固有値
がすなわち外乱オブザーバ５２の極となる。したがっ
て、この固有値がｓ平面の左半面において原点から離れ
るほど外乱オブザーバ５２の推定速度が速くなる。オブ
ザーバゲイン［Ｇ］は希望の推定速度になるように決定
すればよい。

【００５１】以上のようにして構成された外乱オブザー
バ５２においては、リム側部角速度演算部５４から前処
理フィルタ６４を経て入力された角速度ω_R に基づき、
ねじりばね３２のばね定数ＫがΔＫ変化し、ダンパ３４
の減衰係数ＤがΔＤ変化した場合の、前記(4) 式で表さ
れる外乱ｗ₂ が推定され、さらに、検出が不可能である
角速度ω_B およびねじり角θ_RBも推定される。

【００５２】図１０には、前記タイヤ空気圧異常判定ル
ーチンがフローチャートで表されている。このルーチン
は、車両走行中繰返し実行される。以下、このルーチン
を図１０に基づいて説明するが、まず、概略的に説明す
る。

【００５３】このタイヤ空気圧異常判定ルーチンの各回
の実行時には、まず、ステップＳ５０（以下、単に「Ｓ
５０」で表す。他のステップについても同じとする）に
おいて、前処理フィルタ６４が作動させられる。それに
より、リム側部角速度演算部４５からの回転速度信号か
ら、車輪１４に関連する周波数成分のみが抽出される。

【００５４】次に、Ｓ１００において、外乱オブザーバ
５２が作動させられ、それにより、今回の角速度ω
_{R (i)} から、今回の外乱ｗ_{2 (i)} ，角速度ω_{B (i)} およ
びねじれ角θ_RB(i) が推定される。

【００５５】その後、Ｓ２００において、現時点までに
取得された、角速度ω_R ，外乱ｗ₂，角速度ω_B および
ねじれ角θ_RBを１組とするＭ組分の基礎パラメータに基
づき、ばね定数Ｋの今回の変化量ΔＫ_(j) が同定され
る。

【００５６】ばね定数変化量ΔＫ_(j) は、外乱オブザー
バ５２における目的パラメータである。また、ばね定数
変化量ΔＫ_(j) は、タイヤ２６の空気圧Ｐの変化量ΔＰ
に応じて増加するパラメータであるから、ばね定数変化
量ΔＫ_(j) を同定することは結局、空気圧変化量ΔＰを
推定することを意味する。

【００５７】続いて、Ｓ３００において、Ｓ２００にお
いて同定されたばね定数変化量ΔＫ _(j) が、温度Θと車
速Ｖと角速度振幅｜ω_R ｜（このパラメータの意味は後
に詳述する）とに基づいて補正される。Ｓ２００におい
て同定されたばね定数変化量ΔＫ_(j) を第１暫定値ΔＫ
_PRO1(j) として記述することとすれば、Ｓ３００におい
ては、その第１暫定値ΔＫ_PRO1(j) が補正されて第２暫
定値ΔＫ_PRO2(j) が取得されることになる。

【００５８】その後、Ｓ４００において、今回以前に取
得されたＮ個の第２暫定値ΔＫ_PRO2が加算平均により平
滑化され、それにより第３暫定値ΔＫ_PRO3が取得され
る。

【００５９】続いて、Ｓ５００において、その第３暫定
値ΔＫ_PRO3が許容範囲から逸脱しないようにガードさ
れ、それにより、ばね定数変化量の最終値ΔＫ_FNL が取
得される。

【００６０】その後、Ｓ６００において、その最終値Δ
Ｋ_FNL がしきい値ΔＫ_THより低いか否かが判定され、低
い場合には、タイヤ空気圧Ｐが低いと判定され、そのこ
とが運転者に告知される。なお、しきい値ΔＫ_THの符号
は、外乱オブザーバ５２におけるばね定数Ｋ（固定値）
の設定次第で正であったり負であったりする。以上でこ
のタイヤ空気圧異常判定ルーチンの一回の実行が終了す
る。

【００６１】次に、このタイヤ空気圧異常判定ルーチン
を図１１ないし図２２に基づいて詳細に説明する。

【００６２】図１１には、Ｓ１００、すなわち、外乱オ
ブザーバ５２を作動させるステップの詳細が外乱オブザ
ーバ作動サブルーチンとしてフローチャートで表されて
いる。

【００６３】この外乱オブザーバ作動サブルーチンにお
いては、まず、Ｓ１０１において、前処理フィルタ６４
から最新の角速度ω_R が今回の角速度ω_{R (i)} として取
り込まれる。次に、Ｓ１０２において、外乱オブザーバ
５２により、その今回の角速度ω_{R (i)} を入力として、
外乱ｗ_{2 (i)} ，角速度ω_{B (i)} およびねじれ角θ_{RB(i )}
が前述のようにして推定される。その後、Ｓ１０３にお
いて、演算された角速度ω_{R (i)} と、推定された外乱ｗ
_{2 (i)} ，角速度ω_{B (i)} およびねじれ角θ_{RB(i )} とが、
回数ｉに関連付けてω_R 等メモリにストアされる。ω_R
等メモリは図６に示されているように、ＲＡＭ５０に設
けられている。以上でこのサブルーチンすなわちＳ１０
０の一回の実行が終了する。

【００６４】この外乱オブザーバ作動サブルーチンは、
角速度ω_{R (i)} から外乱ｗ_{2 (i)} ，角速度ω_{B (i)} およ
びねじれ角θ_RB(i) を推定することを設定周期Ｔ₁ （例
えば、５ｍｓ）で繰り返すように設計されており、図１
２の上側には、外乱オブザーバ５２が繰返し作動させら
れるタイミングが概念的に示されている。

【００６５】図１３には、Ｓ２００、すなわち、パラメ
ータ同定を行うステップの詳細がパラメータ同定サブル
ーチンとしてフローチャートで表されている。以下、こ
のサブルーチンを図１３に基づいて詳細に説明するが、
それに先立ち、このサブルーチンが採用している理論を
説明する。

【００６６】ばね定数変化量ΔＫ（＝第１暫定値ΔＫ
_PRO1(j) ）の同定は、最小二乗法により行われる。最小
二乗の和が次の(10)式で表され、それが最小になるよう
に、すなわち、最小二乗和Ｓをばね定数変化量ΔＫで偏
微分した場合の値と減衰係数変化量ΔＤで偏微分した場
合の値とがそれぞれ０となるようにばね定数変化量ΔＫ
を取得するのである。

【００６７】

【数７】

【００６８】具体的には、ばね定数変化量ΔＫが次の(1
1)式を用いて同定される。

【００６９】

【数８】

【００７０】なお、最小二乗法によれば、ばね定数変化
量ΔＫのみならず減衰係数変化量ΔＤをも同定可能であ
るが、本実施形態においては、空気圧変化量ΔＰをばね
定数変化量ΔＫで代用してタイヤ空気圧Ｐが低いか否か
を判定するように設計されていて、その異常判定に減衰
係数変化量ΔＤは必要ではないため、減衰係数変化量Δ
Ｄの同定は行われない。

【００７１】次に、このパラメータ同定サブルーチンを
図１３に基づいて詳細に説明する。

【００７２】このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ２
０１ａにおいて、回数ｉが１増加させられる。次に、Ｓ
２０１ｂにおいて、ω_R 等メモリに、角速度ω_R ，外乱
ｗ₂，角速度ω_B およびねじれ角θ_RBを１組とする基礎
パラメータがＭ組ストアされたか否か、すなわち、回数
ｉの現在値が基準値Ｍに到達したか否かが判定される。
今回は、基準値Ｍに到達していないと仮定すれば、判定
がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンすなわちＳ２０
０の一回の実行が終了する。

【００７３】これに対して、今回は、回数ｉの現在値が
基準値Ｍに到達したと仮定すれば、Ｓ２０１ｂの判定が
ＹＥＳとなり、Ｓ２０２において、ω_R 等メモリから角
速度ω_R ，外乱ｗ₂ ，角速度ω_B およびねじれ角θ_RBと
いう基礎パラメータが読み出される。続いて、Ｓ２０３
において、それら基礎パラメータに基づき、最小二乗法
により、今回の第１暫定値ΔＫ_PRO1(j) が目的パラメー
タとして前述のようにして演算される。その後、Ｓ２０
４において、演算された第１暫定値ΔＫ_{PRO1(j )} がΔＫ
_PRO1メモリにストアされる。ΔＫ_PRO1メモリは図６に示
すように、ＲＡＭ５０に設けられている。続いて、Ｓ２
０５において、前記ω_R 等メモリがクリアされ、その
後、Ｓ２０６において、回数ｉが０にセットされる。以
上でこのサブルーチンすなわちＳ２００の一回の実行が
終了する。

【００７４】本実施形態においては、最小二乗法により
１個の第１暫定値ΔＫ_PRO1を取得するために用いられる
基礎パラメータの組数が基準値Ｍとされている。基準値
Ｍは、設定周期Ｔ₂ （例えば、１ｓ）が経過する間に外
乱オブザーバ５２が作動させられる回数として設定され
ている。図１２には、基礎パラメータが設定周期Ｔ
₁（＜Ｔ₂ ）で逐次取得されるのに対して、第１暫定値
ΔＫ_PRO1が設定周期Ｔ₂ で取得されるタイミングが示さ
れている。

【００７５】ここで、設定周期Ｔ₂ の設定について詳し
く説明する。

【００７６】図１４には、設定周期Ｔ₂ を６０秒に設定
し、６０秒ごとに最小二乗法によりばね定数変化量ΔＫ
を推定する実験を行った場合に、その推定値が時間
（秒）と共に変化する様子が、「６０秒推定」なるタイ
トルが付されている破線グラフで示されている。この実
験は、ばね定数変化量ΔＫの真の値が約３５である状況
で行われた。このグラフから明らかなように、設定周期
Ｔ₂ を６０秒に設定した場合には、推定値が落ち込むこ
とが確認された。

【００７７】以下、この推定値が落ち込む原因を数学的
に解析するが、設定周期Ｔ₂ を６０秒とし、６０秒ごと
に推定値を取得し、それを最終値とする場合と、設定周
期Ｔ ₂ を１秒とし、１秒ごとに推定値を取得し、６０秒
間に取得された６０個の推定値の平均値を最終値とする
場合とを互いに比較しつつ説明する。

【００７８】外乱オブザーバ５２により設定周期Ｔ
₁ （例えば、５ｍｓ）ごとに推定される各回のねじれ角
θ_RB(j) と外乱ｗ_{2 (j)} との積をＥ_(j) 、各回のねじれ
角θ_{RB(j )} の二乗をＤ_(j) で表すこととすれば、６０秒
間における積Ｅ_(j) の合計値Ｅと二乗Ｄ_(j) の合計値Ｄ
とはそれぞれ、次の(21)式と(22)式とで表される。

【００７９】

【数９】

【００８０】よって、６０秒ごとにばね定数変化量の推
定値を取得することにすれば、その推定値ΔＫは、次の
(23)式で表される。

【００８１】

【数１０】

【００８２】一方、１秒ごとに推定値を取得することに
すれば、その推定値ΔＫ_(j) は、次の(24)式で表され
る。

【００８３】

【数１１】

【００８４】このようにして６０秒間に取得した６０個
の推定値の平均値ΔＫ_m は、次の(25)式で表される。

【００８５】

【数１２】

【００８６】前記(24)式を変形すると、次の(26)式が得
られる。

【００８７】

【数１３】

【００８８】この式より、次の(27)式が得られる。

【００８９】

【数１４】

【００９０】この式と前記(21)式とから、次の(28)式が
得られる。

【００９１】

【数１５】

【００９２】この式の両辺をＤで割り算すると、次の(2
9)式が得られる。

【００９３】

【数１６】

【００９４】ここで、Ｆ_(j) ＝Ｄ_(j) ／Ｄとおき、さら
に、推定値ΔＫ_(j) の、平均値ΔＫ _m からのばらつきδ
_(j) を次の(30)式により定義する。

【００９５】

【数１７】

【００９６】この式と上記(29)式とから、次の(31)式が
得られる。

【００９７】

【数１８】

【００９８】したがって、ΔＫ＝ΔＫ_m なる式が成立す
るためには、ばらつきδ_(j) とＦ_{(j )} との間に相関が成
立しないことが必要である。

【００９９】ところで、車輪１４には、それのねじれ角
θ_RBが増加するにつれてタイヤ２６のばね定数Ｋ（剛
性）が低下する特性がある。タイヤ剛性が非線形性を示
すのである。この特性に基づき、ねじれ角θ_RBが増加す
るにつれて回転速度信号の共振周波数も低下する。この
性質は、ばらつきδ_(j) とＦ_(j) との間に負の相関が成
立することを意味し、このことは次の(32)式で表され
る。

【０１００】

【数１９】

【０１０１】この式と上記(31)式とから、次の(33)式が
得られる。

【０１０２】

【数２０】

【０１０３】したがって、ばね定数Ｋがねじれ角θ_RBに
依存するという性質が存在することが原因で、６０秒ご
とに推定される推定値ΔＫは、１秒ごとに推定されて６
０秒間の合計値に対して推定される平均値ΔＫ_m に対し
て落ち込むことが分かる。また、ばらつきδ_(j) とＦ
_(j) との間に負の相関が成立する場合には、推定値ΔＫ
の推定周期を長くすると（すなわち、基礎パラメータの
組数を多くすると）、その負の相関がさらに強くなるた
め、推定精度がさらに低下する可能性がある。

【０１０４】このような知見に基づき、本実施形態にお
いては、設定周期Ｔ₂ が１秒とされ、設定周期Ｔ₃ が６
０秒とされ、１秒ごとにばね定数変化量ΔＫの推定値を
取得し、６０秒間に取得された６０個の推定値ΔＫの平
均値が最終値とされるようになっている。このような条
件で実験を行った場合の結果の一例が、図１４に、「１
秒推定，６０点平均」なるタイトルが付された実線グラ
フで示されている。このグラフから明らかなように、本
実施形態によれば、推定値が真の値に対して落ち込むこ
とが、６０秒ごとに推定値を取得する、前述の実験例に
おけるより抑制される。さらに、このグラフから明らか
なように、推定値の変動幅も、その実験例におけるより
抑制される。その結果、本実施形態によれば、その実験
例におけるよりタイヤ空気圧Ｐの推定精度が向上する。

【０１０５】本実施形態においては、タイヤ空気圧Ｐを
推定するために同定することが必要な目的パラメータ、
すなわち、ばね定数変化量ΔＫを同定するために必要な
基礎パラメータ、すなわち、角速度ω_B ，外乱ｗ₂ およ
びねじれ角θ_RBを１組とするパラメータが取得される設
定時間Ｔ₂ が１秒に設定されているが、例えば、２秒以
内とすることができ、また、望ましくは、０．５〜１秒
とすることができる。０．５秒以下では、基礎パラメー
タの組数が目的パラメータの同定精度との関係において
不足する傾向があり、また、２秒以上では、基礎パラメ
ータが取得される環境、例えば、路面の凹凸状況の変化
や角速度ω_R の振幅の変化が、目的パラメータの同定精
度との関係において過大となる傾向があるからである。

【０１０６】図１５には、Ｓ３００、すなわち、パラメ
ータ補正を行うステップの詳細がパラメータ補正サブル
ーチンとしてフローチャートで表されている。以下、こ
のサブルーチンを同図に基づいて詳細に説明するが、そ
れに先立ち、このサブルーチンが採用している理論を説
明する。

【０１０７】本発明者らは、本発明に先立ち、実験対象
品に選ばれた車輪１４のタイヤ空気圧Ｐの実際値を圧力
センサで検出した後、タイヤ２６の温度Θ，車速Ｖおよ
び角速度ω_R をそれぞれ変化させつつ外乱オブザーバ５
２によりばね定数変化量ΔＫを推定するという実験を行
った。その結果、次のような事実が判明した。すなわ
ち、図１６の(a) に示すように、温度Θが低下するにつ
れて外乱オブザーバ５２による推定値（すなわち、ばね
定数変化量ΔＫ）が増加するという事実が判明したので
ある。さらに、図１７の(a) に示すように、車速Ｖが低
下すると、推定値が減少するという事実も判明した。さ
らにまた、図１８の(a) に示すように、変動成分である
角速度ω_R の振幅である角速度振幅｜ω_R ｜が減少する
と、推定値が増加するという事実も判明した。このよう
に、外乱オブザーバ５２による推定値には、温度Θ，車
速Ｖおよび角速度振幅｜ω_R ｜にそれぞれ依存するとい
う特性があることが判明したのである。

【０１０８】このような知見に基づき、本実施形態にお
いては、第１暫定値ΔＫ_PRO1が、温度Θ，車速Ｖおよび
角速度振幅｜ω_R ｜に基づき、第２暫定値ΔＫ_PRO2に補
正される。具体的には、 ΔＫ_PRO2＝ΔＫ_PRO1＋ΔＫ_COM1＋ΔＫ_COM2＋ΔＫ_COM3 なる式を用いて第２暫定値ΔＫ_PRO2が演算される。

【０１０９】ここに、「ΔＫ_COM1」は、温度Θに応じて
変化する第１部分補正量であって、図１６の(b) に示す
ように、温度Θが低下するのに応じて絶対値が増加する
負の数値である。また、「ΔＫ_COM2」は、車速Ｖに応じ
て変化する第２部分補正量であって、図１７の(b) に示
すように、車速Ｖが低下するのに応じて絶対値が増加す
る正の数値である。また、「ΔＫ_COM3」は、角速度振幅
｜ω_R ｜に応じて変化する第３部分補正量であって、図
１８の(b) に示すように、角速度振幅｜ω_R ｜が低下す
るのに応じて絶対値が増加する負の数値である。なお、
角速度振幅｜ω _R ｜は、変動成分である角速度ω_R を二
乗した値で代用することができる。角速度振幅ω_R の正
負を問わず、それの絶対値を簡易に取得するためであ
る。

【０１１０】なお、上記の演算式においては、３個の部
分補正量ΔＫ_COM1，ΔＫ_COM2，ΔＫ _COM3につき、第２暫
定値ΔＫ_PRO2に対する重みが互いに等しくされている
が、それら部分補正量ΔＫ_COM1，ΔＫ_COM2，ΔＫ
_COM3に、相互に独立ではないものが存在すること等を考
慮することにより、必要に応じて互いに異なる重みを持
たせることが可能である。

【０１１１】このような補正を行うことにより、タイヤ
空気圧Ｐの実際値が変化しない限り、外乱オブザーバ５
２による推定値が、温度Θ，車速Ｖおよび角速度振幅｜
ω_R｜の変化にもかかわらず実質的に一定となるように
補償される。

【０１１２】次に、このパラメータ補正サブルーチンす
なわちＳ３００を図１５に基づいて詳細に説明する。

【０１１３】このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ３
０１ａにおいて、最新の第１暫定値ΔＫ_PRO1(i) が取得
された直後であるか否かが判定される。直後ではない場
合には、判定がＮＯとなり、直ちにこのサブルーチンの
一回の実行が終了する。これに対して、直後である場合
には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ３０１ｂに移行する。

【０１１４】Ｓ３０１ｂにおいては、最新の第１暫定値
ΔＫ_PRO1(i) を取得するのに経過した期間と同じ期間に
取得された複数個の角速度ω_R についてそれぞれ角速度
振幅｜ω_R ｜が演算され、さらに、それら複数個の角速
度振幅｜ω_R ｜の平均値が演算される。以後、その平均
値が今回の角速度振幅｜ω_R ｜として使用される。次
に、Ｓ３０２において、今回の角速度振幅｜ω_R ｜が最
大値ＭＡＸ以上であるかまたは最小値ＭＩＮ以下である
か否かが判定される。最大値ＭＡＸ以上であるかまたは
最小値ＭＩＮ以下である場合には、判定がＹＥＳとな
り、直ちにこのサブルーチンすなわちＳ３００の一回の
実行が終了する。

【０１１５】これに対して、今回の角速度振幅｜ω_R ｜
が最大値ＭＡＸ以上でもなく最小値ＭＩＮ以下でもない
場合には、Ｓ３０２の判定がＮＯとなり、Ｓ３０３にお
いて、ΔＫ_PRO1メモリから最新の第１暫定値ΔＫ
_PRO1(i) が読み込まれる。続いて、Ｓ３０４において、
車速検出部６８から最新の車速Ｖが読み込まれ、Ｓ３０
５において、温度センサ７０から最新の温度Θが読み込
まれる。

【０１１６】その後、Ｓ３０６において、第１ないし第
３部分補正量ΔＫ_COM1，ΔＫ_COM2およびΔＫ_COM3が決定
される。第１部分補正量ΔＫ_COM1は、読み込まれた温度
Θに応じ、ＲＯＭ４９に記憶されたマップが規定する両
者の関係に従って決定される。その関係は例えば、図１
６の(b) に示すものとされる。第２部分補正量ΔＫ_{CO M2}
は、読み込まれた車速Ｖに応じ、ＲＯＭ４９に記憶され
たマップが規定する両者の関係に従って決定される。そ
の関係は例えば、図１７の(b) に示すものとされる。第
３部分補正量ΔＫ_COM3は、今回の角速度振幅｜ω_R ｜に
応じ、ＲＯＭ４９に記憶されたマップが規定する両者の
関係に従って決定される。その関係は例えば、図１８の
(b) に示すものとされる。

【０１１７】続いて、Ｓ３０７において、最新の第１暫
定値ΔＫ_PRO1と、今回演算された３個の部分補正量ΔＫ
_COM1，ΔＫ_COM2およびΔＫ_COM3とを、前述の、 ΔＫ_PRO2＝ΔＫ_PRO1＋ΔＫ_COM1＋ΔＫ_COM2＋ΔＫ_COM3 なる式に代入することにより、今回の第２暫定値ΔＫ
_PRO2(j) が演算される。その後、Ｓ３０８において、演
算された第２暫定値ΔＫ_PRO2(j) が、ＲＡＭ５０に設け
られたΔＫ_PRO2メモリに、回数ｊに関連付けてストアさ
れる。

【０１１８】以上で、このパラメータ補正サブルーチン
すなわちＳ３００の一回の実行が終了する。

【０１１９】なお付言すれば、このパラメータ補正サブ
ルーチンにおいては、外乱オブザーバ５２によるばね定
数変化量ΔＫの推定値が角速度振幅｜ω_R ｜によって補
正されるが、角速度振幅｜ω_R ｜に代えてねじれ角速度
振幅｜ω_R −ω_B ｜を用いることができる。ねじれ角速
度振幅｜ω_R −ω_B ｜は、前処理フィルタ６４から外乱
オブザーバ５２に入力された角速度ω_R と、その角速度
ω_R に基づいて外乱オブザーバ５２により推定された角
速度ω_B とを用いて演算することができる。

【０１２０】さらに付言すれば、上記パラメータ補正サ
ブルーチンにおいては、第３部分補正量ΔＫ_COM3と角速
度振幅｜ω_R ｜との関係が、実験結果等に基づいて予め
設定された関係であって、車輪１４の実際の状態（タイ
ヤ２６の剛性等）に追従して変化することはなく、か
つ、４輪に共通の関係とされている。しかし、その関係
の設定は種々の手法により行い得る。タイヤ空気圧Ｐが
標準値（例えば、２．０kgf/cm² ）であると推定される
状況において実際に取得された関係として設定すること
ができる。例えば、タイヤ空気圧Ｐが標準値であると推
定される状況において、ばね定数変化量ΔＫの推定値と
角速度振幅｜ω_R ｜との関係を実際に取得し、その取得
した関係に基づいて、第３部分補正量ΔＫ_COM3と角速度
振幅｜ω_R｜との関係を設定することができる。タイヤ
空気圧Ｐが標準値であると推定される状況には例えば、
車両のイグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作さ
れた直後や、タイヤ空気圧Ｐが標準値と等しいことが運
転者により入力されたときや、第３部分補正量ΔＫ_COM3
と角速度振幅｜ω_R ｜との関係を再度設定することが必
要になったことが運転者から入力されたときを選ぶこと
ができる。このような関係設定を行う場合には、車輪１
４の実際の状態に則して、かつ、各輪ごとに個別に第３
部分補正量ΔＫ_COM3と角速度振幅｜ω_R ｜との関係を設
定可能となり、タイヤ空気圧Ｐの推定精度を容易に向上
可能となる。

【０１２１】さらに付言すれば、前記パラメータ補正サ
ブルーチンにおいては、外乱オブザーバ５２によるばね
定数変化量ΔＫの推定値が温度Θと車速Ｖと角速度振幅
｜ω _R ｜とにそれぞれ依存するという性質に鑑み、推定
値が温度Θと車速Ｖと角速度振幅｜ω_R ｜とによって補
正されるが、以下に説明するように、推定値は他のパラ
メータにも依存する。

【０１２２】前述のように、リム側部角速度演算部４５
から出力される回転速度信号のうち、外乱オブザーバ５
２がばね定数変化量ΔＫを精度よく推定するのに必要な
周波数成分のみが外乱オブザーバ５２に入力されること
なるように、それらリム側部角速度演算部４５と外乱オ
ブザーバ５２との間に前処理フィルタ６４が設けられて
いる。しかし、何らかの理由により、回転速度信号の周
波数特性が変化すると、外乱オブザーバ５２による推定
精度が低下する。一方、路面から車輪１４に入力される
振動は、回転速度信号の周波数特性を変化させる原因と
なり得る。したがって、外乱オブザーバ５２によるばね
定数変化量ΔＫの推定値は、路面から車輪１４に入力さ
れる振動の周波数にも依存する。

【０１２３】したがって、推定値は、路面から車輪１４
に入力される振動の周波数によって補正することも望ま
しい。なお、その周波数は、路面の凹凸の変化状況を超
音波，撮像結果等を用いて、車速Ｖと共に検出する（必
要に応じて車輪１４の接地荷重も検出する）ことによ
り、それら検出値相互の関係から推定することが可能で
ある。路面の突起間の間隔と、それら突起を車輪１４が
通過する際の速度と、路面の複数の突起（大きいものや
小さいものがある）のうち実際に車輪１４に対する加振
源となるもの（これは、車輪１４の接地荷重等によって
変化する）とのうち少なくとも前２者が判明すれば、路
面から車輪１４に入力される振動の周波数を推定可能で
あるからである。

【０１２４】図１９には、Ｓ４００、すなわち、平滑化
処理を行うステップの詳細が平滑化処理サブルーチンと
してフローチャートで表されている。

【０１２５】このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ４
０１ａにおいて、回数ｊが１増加させられる。次に、Ｓ
４０１ｂにおいて、ΔＫ_PRO2メモリにストアされている
第２暫定値ΔＫ_PRO2の数、すなわち、回数ｊの現在値が
基準値Ｎに到達したか否かが判定される。今回は、到達
していないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上でこ
のサブルーチンすなわちＳ４００の一回の実行が終了す
る。

【０１２６】これに対して、回数ｊの現在値が基準値Ｎ
に到達したと仮定すれば、Ｓ４０１ｂの判定がＹＥＳと
なり、Ｓ４０２において、ΔＫ_PRO2メモリから、Ｎ個の
第２暫定値ΔＫ_PRO2(1) 〜ΔＫ_PRO2(N) が読み出され
る。その後、Ｓ４０３において、それらＮ個の第２暫定
値ΔＫ_PRO2(1) 〜ΔＫ_PRO2(N) に対して加算平均が行わ
れ、それら第２暫定値ΔＫ_PRO2が平滑化されることによ
り、第３暫定値ΔＫ_PRO3が演算される。その演算式は同
図に示されている。

【０１２７】その後、Ｓ４０４において、演算された第
３暫定値ΔＫ_PRO3が、ＲＡＭ５０に設けられたΔＫ_PRO3
メモリにストアされる。続いて、Ｓ４０５において、Δ
Ｋ_{PR O2}メモリがクリアされ、その後、Ｓ４０６におい
て、回数ｊが０にセットされる。以上でこのサブルーチ
ンすなわちＳ４００の一回の実行が終了する。

【０１２８】本実施形態においては、平滑化処理により
１個の第３暫定値ΔＫ_PRO3を取得するために用いられる
第２暫定値ΔＫ_PRO2のデータの数が基準値Ｎとされてい
る。基準値Ｎは、設定周期Ｔ₃ （例えば、６０ｓ）が経
過する間に第２暫定値ΔＫ_{PR O2}が演算される個数として
設定されている。図１２には、第２暫定値ΔＫ_PRO2が設
定周期Ｔ₂ （＜Ｔ₃ ）で逐次取得されるのに対して、第
３暫定値ΔＫ_PRO3が設定周期Ｔ₃ で取得されるタイミン
グが示されている。

【０１２９】なお付言すれば、基準値Ｎは固定値とする
ことができ、この場合、６０個としたり、１２０個とす
ることができる。また、可変値とすることができ、この
場合、第２暫定値ΔＫ_PRO2がばらつく程度に応じて変化
するパラメータ、例えば、車速Ｖまたは車輪の回転速度
に応じて変化させることができる。車速Ｖまたは車輪の
回転速度に応じて変化させる場合、車速Ｖまたは車輪の
回転速度が増加するにつれて増加するように基準値Ｎを
変化させることができる。

【０１３０】図２０には、Ｓ５００、すなわち、ガード
処理を行うステップの詳細がガード処理サブルーチンと
してフローチャートで表されている。以下、このサブル
ーチンを説明するが、まず、概略的に説明する。

【０１３１】このサブルーチンにおいては、今回の第３
暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、上限値と下限値とで規定される
許容範囲内にあるか否かが判定され、許容範囲内にあれ
ば、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が今回の最終値ΔＫ
_{FNL (k)} とされ、許容範囲の上限値より大きい場合に
は、その上限値が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされ、許
容範囲の下限値より小さい場合には、その下限値が今回
の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされる。また、許容範囲の中心
値は、前回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k-1) と等しくされ、
その結果、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、前回の第
３暫定値ΔＫ_{PRO3 (k-1)} と比較されるとともに、前回の
第３暫定値ΔＫ_PRO3(k-1) からの外れ量が許容範囲の幅
の半値ΔＫ_GRD より大きいか否かが判定され、その判定
結果に応じて、今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} が決定される
ことになる。

【０１３２】ただし、車両の走行開始スイッチとしての
イグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直
後にあっては、前回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k-1) が存在
しない。この場合、本実施形態においては、前回の最終
値ΔＫ_{FNL (k-1)} が、標準値ΔＫ_STD とされる。ここ
に、「標準値ΔＫ_STD 」は、車輪１４のホイール２４に
装着されているタイヤ２６が正規のものであり、かつ、
それの空気圧Ｐが標準値であるときに、ばね定数変化量
ΔＫが取るべき値である。ただし、前回の最終値ΔＫ
_{FNL (k-1)} は例えば、前記しきい値ΔＫ_THより少し大き
い値に設定することもできる。

【０１３３】次に、このガード処理サブルーチンを図２
０に基づいて具体的に説明する。

【０１３４】このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ５
０１において、このサブルーチンの今回の実行が、イグ
ニションスイッチ（図において「ＩＧ」と略称する）が
ＯＦＦからＯＮに操作された後、初回であるか否かが判
定される。今回は、初回であると仮定すれば、判定がＹ
ＥＳとなり、Ｓ５０２において、ばね定数変化量ΔＫの
最終値ΔＫ_FNL の前回値ΔＫ_{FNL (k-1)} が仮に、標準値
ΔＫ_STD とされる。今回は、前回の最終値ΔＫ
_{FNL (k-1)} が存在しないからである。

【０１３５】その後、Ｓ５０３において、ΔＫ_PRO3メモ
リから今回の第３暫定値ΔＫ_{PRO3(k )} が読み込まれる。
続いて、Ｓ５０４において、その第３暫定値ΔＫ
_PRO3(k) が、前回の最終値ΔＫ_{FNL (k-1)} （許容範囲の
中心値として機能する）に許容範囲の半値ΔＫ_GRD を足
し算した値、すなわち、許容範囲の上限値より大きいか
否かが判定される。今回は、大きくはないと仮定すれ
ば、判定がＮＯとなり、Ｓ５０５に進む。Ｓ５０５にお
いては、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、前回の最終
値ΔＫ_{FNL (k-1)} から許容範囲の幅の半値ΔＫ_GRD を引
き算した値、すなわち、許容範囲の下限値より小さいか
否かが判定される。今回は、小さくはないと仮定すれ
ば、判定がＮＯとなり、Ｓ５０６に進む。Ｓ５０６にお
いては、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が今回の最終値
ΔＫ_{FNL (k)} とされる。その後、Ｓ５０７において、今
回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} が、ＲＡＭ５０に設けられたΔ
Ｋ_FNL メモリに、回数ｋに関連付けてストアされる。以
上で、このガード処理サブルーチンすなわちＳ５００の
一回の実行が終了する。

【０１３６】これに対して、今回は、今回の第３暫定値
ΔＫ_PRO3(k) が、前回の最終値ΔＫ _{FNL (k-1)} に許容範
囲の半値ΔＫ_GRD を足し算した上限値より大きいと仮定
すれば、Ｓ５０４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５０８にお
いて、その上限値が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされ
る。その後、Ｓ５０７に移行する。また、今回の第３暫
定値ΔＫ_PRO3(k) が、前回の最終値ΔＫ_{FNL (k-1)} から
許容範囲の幅の半値ΔＫ _GRD を引き算した下限値より小
さいと仮定すれば、Ｓ５０５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ
５０９において、その下限値が今回の最終値ΔＫ
_{FNL (k)} とされる。その後、Ｓ５０７に移行する。

【０１３７】以上、イグニションスイッチがＯＦＦから
ＯＮに操作された直後である場合を説明したが、そうで
ない場合には、Ｓ５０１の判定がＮＯとなり、Ｓ５０２
がスキップされ、その後、Ｓ５０３において、ΔＫ_PRO3
メモリから最新の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) （今回の第３
暫定値ΔＫ_PRO3(k) ）が読み込まれる。続いて、Ｓ５０
４ないしＳ５０６において、最新の第３暫定値ΔＫ
_PRO3(k) が、前回の最終値ΔＫ_{FNL (k-1)} を中心値とす
る許容範囲内にある場合には、今回の第３暫定値ΔＫ
_PRO3(k) が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされ、許容範囲
の上限値より大きい場合には、その上限値が今回の最終
値ΔＫ_{FNL (k)} とされ、許容範囲の下限値より小さい場
合には、その下限値が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされ
る。

【０１３８】以上要するに、イグニションスイッチがＯ
ＦＦからＯＮに操作された直後である場合、すなわち、
前回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k-1) が存在しない場合に
は、前述のように、第３暫定値ΔＫ_PRO3とは無関係に、
標準値ΔＫ_STD が許容範囲の中心値とされるが、前回の
第３暫定値ΔＫ_PRO3(k-1) が存在する場合には、その前
回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k-1) が許容範囲の中心値とさ
れる。したがって、このサブルーチンが繰り返される
間、許容範囲の中心値が、例えば、図２１にグラフで示
すように、第３暫定値ΔＫ_PRO3に接近するように変化さ
せられるとともに、第３暫定値ΔＫ_PRO3が変化すれば、
それに追従して変化させられることになる。

【０１３９】ところで、第３暫定値ΔＫ_PRO3の時間的変
化をもたらす要因を考慮するに、タイヤ空気圧Ｐの変化
という予定された要因のほかに、路面から車輪１４に入
力された振動，タイヤ２６の温度変化等、予定外の要因
もある。予定された要因は３つに分類することができ
る。タイヤ２６がバーストしてタイヤ空気圧Ｐが素早く
低下するという要因と、タイヤ２６から空気が自然に漏
れてタイヤ空気圧Ｐが緩やかに低下する（１月当たり
０．１kgf/cm² 程度）という要因と、路面上に落ちてい
た釘がタイヤ２６に刺さったためにタイヤ空気圧Ｐが低
下するが釘がタイヤ２６に刺さったままであるためにタ
イヤ空気圧Ｐが緩やかに低下する（１時間当たり１kgf/
cm² 程度）という要因とに分類される。

【０１４０】そして、上記予定外の要因によって第３暫
定値ΔＫ_PRO3が素早く変化した場合には、その急変によ
る影響が最終値ΔＫ_FNL に及ばないように第３暫定値Δ
Ｋ_{PR O3}に対して前記ガード処理を行うことは必要である
が、予定された３つの要因のうち、自然漏れという要因
と釘刺さりという要因とについては、それらの影響が最
終値ΔＫ_FNL に及ばないように第３暫定値ΔＫ_PRO3に対
してガード処理を行うことが必要ではない。

【０１４１】このような知見に基づき、このガード処理
サブルーチンにおいては、自然漏れという要因または釘
刺さりという要因によって第３暫定値ΔＫ_PRO3が変化す
ることが予想される変化幅より広くなるように前記許容
範囲の幅が設定されている。

【０１４２】なお付言すれば、このガード処理サブルー
チンにおいては、許容範囲の幅の半値ΔＫ_GRD が固定値
とされているが、可変値とすることが可能である。可変
値とする場合には、半値ΔＫ_GRD を種々の手法で変化さ
せることができる。

【０１４３】例えば、半値ΔＫ_GRD は、経過時間に応じ
て変化させることができる。例えば、半値ΔＫ_GRD は、
経過時間が長くなるにつれて小さくなるように変化させ
ることができる。

【０１４４】また、過去の複数個の第３暫定値ΔＫ_PRO3
の分布が実質的に正規分布を示すと仮定した場合に、半
値ΔＫ_GRD を、その正規分布の特性に応じて変化させる
ことができる。例えば、その正規分布において一定確率
で存在する信頼区間の幅に対応するように半値ΔＫ_GRD
を変化させることができる。

【０１４５】さらに、半値ΔＫ_GRD を、第３暫定値ΔＫ
_PRO3と許容範囲との相対的な位置関係の履歴に応じて変
化させることができる。例えば、第３暫定値ΔＫ_PRO3と
許容範囲の下限値を下回ることが設定回数連続した場合
には、ガード処理なしで第３暫定値ΔＫ_PRO3をそのまま
最終値ΔＫ_FNL とすることが適当であるとして、半値Δ
Ｋ_GRD を一定値だけ増加するように変化させたり、ま
た、半値ΔＫ_GRD を実質的に無限大に増加するように変
化させることができる。半値ΔＫ_GRD が実質的に無限大
になることは、第３暫定値ΔＫ_PRO3が必ず、そのまま最
終値ΔＫ_FNL とされることを意味する。また、第３暫定
値ΔＫ_PRO3と許容範囲の上限値を上回ることが設定回数
連続した場合には、ガード処理なしで第３暫定値ΔＫ
_PRO3をそのまま最終値ΔＫ_FNL とすることが適当である
として、半値ΔＫ_GRD を一定値だけ増加するように変化
させたり、また、半値ΔＫ_GRD を実質的に無限大に増加
するように変化させることができる。また、第３暫定値
ΔＫ_PRO3と許容範囲の上限値を上回ることが設定回数連
続した場合には、タイヤ２６に空気が補充されてそれの
空気圧Ｐが標準値に増加させられたと推定して、その標
準値を最終値ΔＫ_FNL とすることができる。

【０１４６】図２２には、Ｓ６００、すなわち、異常判
定を実行するステップが異常判定サブルーチンとしてフ
ローチャートで表されている。

【０１４７】この異常判定サブルーチンにおいては、ま
ず、Ｓ６０１において、ΔＫ_FNL メモリから最新の最終
値ΔＫ_{FNL (k)} が読み込まれる。次に、Ｓ６０２におい
て、その最終値ΔＫ_{FNL (k)} がしきい値ΔＫ_THより小さ
いか否かが判定される。今回は、小さいと仮定すれば、
判定がＹＥＳとなり、Ｓ６０３において、今回はタイヤ
空気圧Ｐが低いと判定され、表示装置６６によるタイヤ
空気圧異常警告が運転者に対して行われる。これに対し
て、最終値ΔＫ_{FNL (k)} がしきい値ΔＫ_THより小さくは
ない場合には、Ｓ６０２の判定がＮＯとなり、Ｓ６０３
がスキップされ、表示装置６６によるタイヤ空気圧異常
警告が行われない。いずれの場合にも、以上で、この異
常判定サブルーチンすなわちＳ６００の一回の実行が終
了する。

【０１４８】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、ばね定数変化量ΔＫが「目的パラメー
タ」の一例を構成し、リム側部角速度ω_R とベルト側部
角速度ω_B と外乱ｗ₂ とねじれ角θ_RBとを１組とするパ
ラメータが「基礎パラメータ」の一例を構成し、コンピ
ュータ２０のうち外乱オブザーバ５２とパラメータ同定
部５４とを構成する部分が「パラメータ推定部」の一例
および「推定器」の一例を構成しているのである。

【０１４９】なお付言すれば、本実施形態においては、
図４に示すように、パラメータ補正部５６がパラメータ
同定部５４の下流側に配置されているが、上流側に配置
することが可能である。外乱オブザーバ５２とパラメー
タ同定部５４との間に配置し、温度Θと車速Ｖと角速度
振幅｜ω_R ｜とねじれ角速度振幅｜ω_R −ω_B ｜との少
なくとも一つに基づく補正を上記基礎パラメータに対し
て行うようにすることが可能なのである。さらに付言す
れば、本実施形態においては、各輪ごとの基礎パラメー
タが、４輪に関して共通に車速Ｖが用いられて補正され
るが、車速Ｖに代えて各輪の回転速度すなわちリム側部
角速度ω_R を用いて基礎パラメータを補正することが可
能である。このようにすれば、基礎パラメータが各輪ご
とにその各輪の事情を正確に考慮して精度よく補正する
ことが容易になる。

【０１５０】次に、本発明の第２実施形態を説明する。
ただし、本実施形態は、第１実施形態とガード処理に関
する構成のみが異なり、他の構成については共通である
ため、他の構成については図示および文章による説明を
省略し、ガード処理に関する構成については詳細に説明
する。

【０１５１】図２３には、本実施形態におけるガード処
理サブルーチンがフローチャートで表されている。以
下、このサブルーチンを同図に基づいて説明するが、ま
ず、概念的に説明する。

【０１５２】リム側部角速度演算部５４からの回転速度
信号のうち、車輪１４の振動を反映した周波数成分は、
外乱オブザーバ５２に供給することが必要である周波数
成分である。また、その周波数成分の周波数（以下、単
に「車輪振動周波数」という）は、車輪１４に装着され
ているタイヤ２６の仕様（剛性）に応じて変化する。

【０１５３】そこで、本実施形態においては、リム側部
角速度演算部５４からの回転速度信号のうち、外乱オブ
ザーバ５２に供給される周波数成分の周波数が、タイヤ
２６の種類に応じて変化するように前処理フィルタ６４
の特性、すなわち、回転速度信号のうち外乱オブザーバ
５２に供給するために前処理フィルタ６４により抽出さ
れる周波数成分の周波数（以下、「狙い値」という）が
自動的に調整される。

【０１５４】具体的には、タイヤ２６の仕様が標準仕様
と等しいと仮定した場合に、回転速度信号のうち外乱オ
ブザーバ５２に供給することが望ましい周波数成分が外
乱オブザーバ５２に供給されるように前処理フィルタ６
４の狙い値が事前に設定される。さらに、その仮定が実
際と一致する場合に外乱オブザーバ５２により推定され
ることが予想されるばね定数変化量ΔＫと、タイヤ２６
の実際の仕様の下で外乱オブザーバ５２により実際に推
定されたばね定数変化量ΔＫとが互いに比較される。さ
らに、それらばね定数変化量ΔＫの予想値（正規値）と
推定値との相対的な関係に応じて、前処理フィルタ６４
の狙い値が、タイヤ２６の実際の仕様の下で外乱オブザ
ーバ５２により推定されることが予想されるばね定数変
化量ΔＫと、狙い値を調整した後に外乱オブザーバ５２
により推定されることが予想されるばね定数変化量ΔＫ
とが互いに実質的に一致するように調整される。なお、
このフィルタ調整の実行中においては、タイヤ２６の実
際の空気圧Ｐが標準値に等しいと仮定される。

【０１５５】次に、このガード処理サブルーチンを図２
３に基づいて詳細に説明する。

【０１５６】このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ５
２１において、前処理フィルタ６４の狙い値を調整する
ことが必要であるか否かが判定される。このＳ５２１は
例えば、イグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作
された直後である場合にその調整が必要であると判定し
たり、タイヤ２６を交換したという事実が運転者から知
らされた場合に前処理フィルタ６４の狙い値の調整が必
要であると判定するように設計することができる。調整
指令を自動的に発したり、手動的に発するように設計す
ることができるのである。

【０１５７】今回は、前処理フィルタ６４の狙い値の調
整が必要であると仮定すれば、Ｓ５２１の判定がＹＥＳ
となり、Ｓ５２２において、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) に
対してガード処理を行う際の許容範囲の中心値ΔＫ_CTR
の初期値が７個、ＲＯＭ４９から読み込まれる。すなわ
ち、中心値ΔＫ_CTR0，ΔＫ_CTR1，ΔＫ_CTR2，ΔＫ_CTR3，
ΔＫ_CTR4，ΔＫ_CTR5およびΔＫ_CTR6の各値が読み込まれ
るのである。それらの中央に位置する中心値ΔＫ
_CTR3は、タイヤ２６の仕様が標準仕様であり、かつ、そ
れの空気圧Ｐが標準値である場合のばね定数変化量Δ
Ｋ、すなわち、標準値ΔＫ_STD と等しく設定されてい
る。

【０１５８】その後、Ｓ５２３において、ΔＫ_PRO3メモ
リから最新の第３暫定値ΔＫ_{PRO3(k )} が読み込まれる。
続いて、Ｓ５２４において、その読み込まれた第３暫定
値ΔＫ_PRO3(k) に対してガード処理が、７個の中心値Δ
Ｋ_CTR に関してそれぞれ行われ、それにより、７個の最
終値ΔＫ_FNL0，ΔＫ_FNL1，ΔＫ_FNL2，ΔＫ_FNL3，ΔＫ
_FNL4，ΔＫ_FNL5，ΔＫ_FNL6が取得される。

【０１５９】このガード処理は、第１実施形態における
ガード処理に準じて行われるものであるため、７個の中
心値のうちの一つである中心値ΔＫ_CTR0に関して行われ
る場合を例にとり、簡単に説明する。

【０１６０】まず、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、中心値
ΔＫ_CTR0に許容範囲の半値ΔＫ_GRDを足し算した上限値
より大きいか否かが判定される。今回は、大きくはない
と仮定すれば、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、中心値ΔＫ
_CTR0から許容範囲の半値ΔＫ _GRD を引き算した下限値よ
り小さいか否かが判定される。今回は、小さくはないと
仮定すれば、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、中心値ΔＫ
_CTR0に対応する最終値ΔＫ_FNL0とされる。また、今回
は、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が上限値より大きいと仮定
すれば、その上限値が、中心値ΔＫ_CTR0に対応する最終
値ΔＫ_FNL0とされる。また、今回は、第３暫定値ΔＫ
_PRO3(k) が下限値より小さいと仮定すれば、その下限値
が、中心値ΔＫ_CTR0に対応する最終値ΔＫ_FNL0とされ
る。

【０１６１】このようなガード処理が７個の中心値に関
して実行されると、第３暫定値ΔＫ _PRO3(k) が例えば、
７個の中心値ΔＫ_CTR に対して図２４に示すように相対
的に位置させられる場合には、同図に示すように、７個
の最終値ΔＫ_FNL が取得されることになる。

【０１６２】その後、Ｓ５２５において、各中心値ΔＫ
_CTR ごとに、中心値ΔＫ_CTR と最終値ΔＫ_FNL との差で
ある誤差値ｄが演算される。具体的には、誤差値ｄ₀ ，
ｄ₁，ｄ₂ ，ｄ₃ ，ｄ₄ ，ｄ₅ ，ｄ₆ がそれぞれ次式を
用いて演算される。

【０１６３】ｄ₀ ＝ΔＫ_FNL0−ΔＫ_CTR0 ｄ₁ ＝ΔＫ_FNL1−ΔＫ_CTR1 ｄ₂ ＝ΔＫ_FNL2−ΔＫ_CTR2 ｄ₃ ＝ΔＫ_FNL3−ΔＫ_CTR3 ｄ₄ ＝ΔＫ_FNL4−ΔＫ_CTR4 ｄ₅ ＝ΔＫ_FNL5−ΔＫ_CTR5 ｄ₆ ＝ΔＫ_FNL6−ΔＫ_CTR6

【０１６４】そして、図２４に示す例では、誤差値ｄ₀
〜ｄ₆ が同図に示すように、取得される。同図には、誤
差値ｄ₁ が示されていないが、第３暫定値ΔＫ_PRO3(k)
が、中心値ΔＫ_CTR1に対応する許容範囲内に位置させら
れていて、誤差値ｄ₁ が０であるからである。

【０１６５】続いて、Ｓ５２６において、演算された７
個の誤差値ｄ₀ 〜ｄ₆ のうち最小値が検索され、さら
に、演算された７個の最終値ΔＫ_FNL0〜ΔＫ_FNL6のう
ち、誤差値ｄが最小値であるものが、今回の最終値ΔＫ
_FNL(k)として選択される。図２４に示す例では、誤差値
ｄ₁ が最小値であるため、暫定値ΔＫ_FNL1が今回の最終
値ΔＫ_FNL(k)として選択されることになる。

【０１６６】その後、Ｓ５２７において、選択された最
終値ΔＫ_{FNL (k)} がΔＫ_FNL メモリに、回数ｋに関連付
けてストアされる。

【０１６７】続いて、Ｓ５２８において、前処理フィル
タ６４の狙い値が、図２４に示すように、それの調整前
の狙い値であるΔＫ_CTR3と最終値ΔＫ_{FNL (k)} との差Ｓ
に応じた量ＡＤＪで、かつ、調整後の狙い値が最終値Δ
Ｋ_{FNL (k)} （次回の最終値ΔＫ_{FNL (k+1)} にほぼ等しい
と考えられる）に近づく向きに調整される。狙い値の調
整量ＡＤＪは例えば、差Ｓを、その狙い値を単位量（例
えば、１Ｈｚ）変更することに応じてばね定数変化量Δ
Ｋの推定値が変化することとなる量で割り算することに
より取得できる。以上でこのサブルーチンの一回の実行
が終了する。

【０１６８】これに対して、今回は、前処理フィルタ６
４の狙い値の調整が済んだ後であるため、再度の調整は
不要であると仮定すれば、Ｓ５２１の判定がＮＯとな
り、Ｓ５３１に移行する。Ｓ５３１ないしＳ５３５にお
いては、今回の第３暫定値ΔＫ _PRO3(k) に対してガード
処理が、第１実施形態におけるに準じて行われる。

【０１６９】具体的には、Ｓ５３１において、ΔＫ_PRO3
メモリから今回の第３暫定値ΔＫ_{PR O3(k)} が読み込ま
れ、続いて、Ｓ５３２において、その第３暫定値ΔＫ
_PRO3(k)が、許容範囲の中心値ΔＫ_CTR （後に説明す
る）に許容範囲の半値ΔＫ_GRD を足し算した上限値より
大きいか否かが判定される。今回は、大きくはないと仮
定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５３３に進む。Ｓ５３
３においては、今回の第３暫定値ΔＫ_PRO3(k) が、中心
値ΔＫ_CTR から許容範囲の半値ΔＫ_GRD を引き算した下
限値より小さいか否かが判定される。今回は、小さくは
ないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５３４に進
む。Ｓ５３４においては、今回の第３暫定値ΔＫ
_PRO3(k) が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされる。その
後、Ｓ５３５において、今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} が、
ＲＡＭ５０に設けられたΔＫ_FNL メモリに、回数ｋに関
連付けてストアされる。以上で、このサブルーチンの一
回の実行が終了する。

【０１７０】これに対して、今回は、今回の第３暫定値
ΔＫ_PRO3(k) が上限値より大きいと仮定すれば、Ｓ５３
２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５３６において、その上限
値が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされる。その後、Ｓ５
３５に移行する。また、今回は下限値より小さいと仮定
すれば、Ｓ５３３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５３７にお
いて、その下限値が今回の最終値ΔＫ_{FNL (k)} とされ
る。その後、Ｓ５３５に移行する。

【０１７１】ここで、中心値ΔＫ_CTR の設定について説
明する。

【０１７２】中心値ΔＫ_CTR は、第１実施形態における
と同様に、前回の最終値ΔＫ_{FNL (k -1)} と等しく設定す
ることができる。このように設定する場合には、タイヤ
空気圧Ｐの実際値を、それの変化領域全体において同じ
精度で推定できるという利点が得られる。また、標準値
ΔＫ_STD と等しく設定することもできる。さらに、タイ
ヤ空気圧異常判定のためのしきい値ΔＫ_THと等しく設定
することもできる。このように設定する場合には、異常
判定のためにタイヤ空気圧Ｐを精度よく推定することが
特に必要である領域において、タイヤ空気圧Ｐを精度よ
く推定できるという利点が得られる。

【０１７３】次に、本発明の第３実施形態を説明する。
ただし、本実施形態は、第１および第２実施形態と共通
する要素については同一の符号を使用することにより詳
細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明
する。

【０１７４】第１および第２実施形態においては、図４
に示すように、パラメータ補正部５６に対して平滑化処
理部５８とガード処理部６０とが互いに直列に接続さ
れ、パラメータ補正部５６により取得された第２暫定値
ΔＫ_PRO2に対して平滑化処理部５８が作動させられ、そ
れにより取得された第３暫定値ΔＫ_PRO3に対してガード
処理部６０が作動させられ、それにより取得された最終
値ΔＫ_FNL が異常判定部６２に供給される。

【０１７５】これに対して、本実施形態においては、図
２５に示すように、パラメータ補正部５６に対して平滑
化処理部１００とガード処理部１０２とが互いに並列に
接続され、パラメータ補正部５６により取得された第２
暫定値ΔＫ_PRO2に対して平滑化処理部１００とガード処
理部１０２とが互いに実質的に並行に作動させられる。

【０１７６】平滑化処理部１００は、第１および第２実
施形態における平滑化処理部５８と同様にして取得した
「第３暫定値ΔＫ_PRO3」を「第１最終値ΔＫ_FNL1」とし
て異常判定部１０４に出力する。

【０１７７】ガード処理部１０２は、パラメータ補正部
５６により取得された「第２暫定値ΔＫ_PRO2」が、第１
および第２実施形態においては平滑化処理部５８から入
力された「第３暫定値ΔＫ_PRO3」に代えて入力され、そ
の「第２暫定値ΔＫ_PRO2」に基づき、第１および第２実
施形態におけるガード処理部６０と同様にして取得した
「最終値ΔＫ」を「第２最終値ΔＫ_FNL2」として異常判
定部１０４に出力する。

【０１７８】異常判定部１０４は、それら平滑化処理部
１００とガード処理部１０２とから入力された第１最終
値ΔＫ_FNL1と第２最終値ΔＫ_FNL2とに基づき、タイヤ空
気圧Ｐが低いか否かを判定する。具体的には、異常判定
部１０４は、第１最終値ΔＫ _FNL1と第２最終値ΔＫ_FNL2
とのいずれかでも、しきい値ΔＫ_THより小さい場合に、
タイヤ空気圧Ｐが低いと判定する。

【０１７９】図２６には、このような異常判定を行うた
めのサブルーチンがフローチャートで表されている。

【０１８０】この異常判定サブルーチンにおいては、ま
ず、Ｓ６５１において、平滑化処理部１００から第１最
終値ΔＫ_FNL1が読み込まれ、次に、Ｓ６５２において、
ガード処理部１０２から第２最終値ΔＫ_FNL2が読み込ま
れる。その後、Ｓ６５３において、読み込まれた第１最
終値ΔＫ_FNL1がしきい値ΔＫ_THより小さいか否かが判定
される。今回は、小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳと
なり、Ｓ６５４において、タイヤ空気圧Ｐが低いことが
表示装置６６により運転者に告知される。以上でこのサ
ブルーチンの一回の実行が終了する。

【０１８１】これに対して、今回は、第１最終値ΔＫ
_FNL1がしきい値ΔＫ_THより小さくはないと仮定すれば、
Ｓ６５３の判定がＮＯとなり、Ｓ６５５において、読み
込まれた第２最終値ΔＫ_FNL2がしきい値ΔＫ_THより小さ
いか否かが判定される。今回は、小さいと仮定すれば、
判定がＹＥＳとなり、Ｓ６５４において、タイヤ空気圧
Ｐが低いことが表示装置６６により運転者に告知され
る。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。

【０１８２】また、第１最終値ΔＫ_FNL1も第２最終値Δ
Ｋ_FNL2もしきい値ΔＫ_THより小さくはないと仮定すれ
ば、Ｓ６５３の判定もＳ６５５の判定もＮＯとなり、Ｓ
６５４がスキップされ、運転者への異常警告が行われる
ことなく、このサブルーチンの一回の実行が終了する。

【０１８３】次に、本発明の第４実施形態を説明する。
ただし、本実施形態は、第１実施形態と平滑化処理に関
する構成のみが異なり、他の構成については共通である
ため、他の構成については図示および文章による説明を
省略し、平滑化処理に関する構成については詳細に説明
する。

【０１８４】図２７には、本実施形態における平滑化処
理サブルーチンがフローチャートで表されている。以
下、このサブルーチンを同図に基づいて説明するが、ま
ず、概念的に説明する。

【０１８５】第１実施形態においては、第２暫定値ΔＫ
_PRO2の取得数が固定値である基準値Ｎに到達したとき
に、取得されたすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値が
第３暫定値ΔＫ_PRO3とされる。

【０１８６】これに対して、本実施形態においては、第
２暫定値ΔＫ_PRO2が取得されるごとに、その時点で取得
されたすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値ＡＶＥ_(j)
が逐次演算され、その平均値ＡＶＥ_(j) の時間的変動が
基準状態以下にならないうちは第３暫定値ΔＫ_PRO3を演
算せず、基準状態以下になったなったときに、その時点
で取得されたすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値ＡＶ
Ｅ_(j) が第３暫定値ΔＫ_PRO3とされる。

【０１８７】次に、この平滑化処理サブルーチンを図２
７に基づいて詳細に説明する。

【０１８８】このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ４
２１ａにおいて、回数ｊが１増加させられる。次に、Ｓ
４２１ｂにおいて、回数ｊの現在値が基準値ｊ₀ に到達
した以上であるか否かが判定される。基準値ｊ₀ 以上で
ない場合には、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルー
チンの一回の実行が終了する。したがって、第２暫定値
ΔＫ_PRO2の取得数が一定値に到達しない場合には、たと
え平均値ＡＶＥ_(j) の時間的変動が基準状態以下であっ
ても、第３暫定値ΔＫ_PRO3が演算されず、これにより、
誤った第３暫定値ΔＫ_PRO3に基づいてタイヤ空気圧Ｐの
異常判定がなされずに済む。

【０１８９】これに対して、今回は、回数ｊの現在値が
基準値ｊ₀ に到達したと仮定すれば、Ｓ４２１ｂの判定
がＹＥＳとなり、Ｓ４２２に進む。Ｓ４２２において
は、現時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2、
すなわち、ΔＫ_PRO2メモリにストアされているすべての
第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値ＡＶＥ_(j) が演算される。
その後、Ｓ４２３において、演算された今回の平均値Ａ
ＶＥ_(j) から前回の平均値ＡＶＥ_(j-1) （ＲＡＭ５０に
ストアされている）を引き算することにより、今回の変
化量ΔＡＶＥ_(j) （第２暫定値ΔＫ_PRO2の１回微分値に
相当する）が演算される。続いて、Ｓ４２４において、
演算された今回の変化量ΔＡＶＥ_(j) の絶対値がしきい
値Ｇ以下であるか否かが判定される。今回は、しきい値
Ｇ以下ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上
でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。

【０１９０】これに対して、今回は、今回の変化量ΔＡ
ＶＥ_(j) の絶対値がしきい値Ｇ以下であると仮定すれ
ば、Ｓ４２４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４２５におい
て、今回の平均値ＡＶＥ_(j) が第３暫定値ΔＫ_PRO3とさ
れる。その後、Ｓ４２６において、その第３暫定値ΔＫ
_PRO3がΔＫ_PRO3メモリにストアされる。続いて、Ｓ４２
７において、ΔＫ_PRO2メモリがクリアされ、その後、Ｓ
４２８において、回数ｊが０にセットされる。以上でこ
のサブルーチンの一回の実行が終了する。

【０１９１】次に、本発明の第５実施形態を説明する。
ただし、本実施形態は、第１実施形態と平滑化処理に関
する構成のみが異なり、他の構成については共通である
ため、他の構成については図示および文章による説明を
省略し、平滑化処理に関する構成については詳細に説明
する。

【０１９２】図２８には、本実施形態における平滑化処
理サブルーチンがフローチャートで表されている。以
下、このサブルーチンを同図に基づいて説明するが、ま
ず、概念的に説明する。

【０１９３】第１実施形態においては、第２暫定値ΔＫ
_PRO2の取得数が固定値である基準値Ｎに到達したとき
に、取得されたすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値が
第３暫定値ΔＫ_PRO3とされる。

【０１９４】これに対して、本実施形態においては、過
去の複数個の第２暫定値ΔＫ_PRO2の分布が実質的に正規
分布を示すに至ったときに、取得されたすべての第２暫
定値ΔＫ_PRO2の平均値が第３暫定値ΔＫ_PRO3とされる。

【０１９５】次に、この平滑化処理サブルーチンを図２
８に基づいて詳細に説明する。

【０１９６】このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ４
４１ａにおいて、回数ｊが１増加させられる。次に、Ｓ
４４１ｂにおいて、回数ｊの現在値が基準値ｊ₀ に到達
した以上であるか否かが判定される。基準値ｊ₀ 以上で
ない場合には、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルー
チンの一回の実行が終了する。したがって、第２暫定値
ΔＫ_PRO2の取得数が一定値に到達しない場合には、たと
え過去の複数個の第２暫定値ΔＫ_PRO2の分布が実質的に
正規分布を示す場合であっても、第３暫定値ΔＫ_PRO3が
演算されず、これにより、誤った第３暫定値ΔＫ_PRO3に
基づいてタイヤ空気圧Ｐの異常判定がなされずに済む。

【０１９７】これに対して、今回は、回数ｊの現在値が
基準値ｊ₀ に到達したと仮定すれば、Ｓ４４１ｂの判定
がＹＥＳとなり、Ｓ４４２に進む。Ｓ４４２において
は、現時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2、
すなわち、ΔＫ_PRO2メモリにストアされているすべての
第２暫定値ΔＫ_PRO2の分布が実質的に正規分布を示すが
否かが判定される。具体的には、例えば、それら第２暫
定値ΔＫ_PRO2の歪度ｂ₁（分布の左右非対称度を示す指
標）が実質的に０であり、かつ、尖度ｂ₂ （分布の尖り
または裾の長さを示す指標）も実質的に０であるか否か
が判定され、そうであれば、それら第２暫定値ΔＫ_PRO2
の分布が実質的に正規分布を示すと判定される。

【０１９８】ここに、歪度ｂ₁ は、 ｂ₁ ＝Σ［（ΔＫ_PRO2(j) −ＡＶＥ_(j) ）／ｓ］³ ／ｊ なる式で定義され、また、尖度ｂ₂ は、 ｂ₁ ＝Σ［（ΔＫ_PRO2(j) −ＡＶＥ_(j) ）／ｓ］⁴ ／ｊ
−３ なる式で定義される。これらの式において「ＡＶ
Ｅ_(j) 」は、ΔＫ_PRO2メモリにストアされているすべて
の第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値を表す。

【０１９９】今回は、それら第２暫定値ΔＫ_PRO2の分布
が実質的に正規分布を示さないと仮定すれば、判定がＮ
Ｏとなり、以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了
する。

【０２００】これに対して、今回は、ΔＫ_PRO2メモリに
ストアされているすべての第２暫定値ΔＫ_PRO2の分布が
実質的に正規分布を示すと仮定すれば、Ｓ４４２の判定
がＹＥＳとなり、Ｓ４４３において、それら第２暫定値
ΔＫ_PRO2の平均値ＡＶＥ_(j)が演算される。その後、Ｓ
４４４において、その演算された今回の平均値ＡＶＥ
_(j) が第３暫定値ΔＫ_PRO3とされる。その後、Ｓ４４５
において、その第３暫定値ΔＫ_PRO3がΔＫ_PRO3メモリに
ストアされる。続いて、Ｓ４４６において、ΔＫ _PRO2メ
モリがクリアされ、その後、Ｓ４４７において、回数ｊ
が０にセットされる。以上でこのサブルーチンの一回の
実行が終了する。

【０２０１】なお、本実施形態においては、過去の複数
個の第２暫定値ΔＫ_PRO2の分布が実質的に正規分布を示
すに至った時に、それら第２暫定値ΔＫ_PRO2の平均値Ａ
ＶＥが第３暫定値ΔＫ_PRO3とされるようになっている
が、それら第２暫定値ΔＫ_PRO2が示す実質的な正規分布
における中央値が第３暫定値ΔＫ_PRO3とされるように変
更することが可能である。

【０２０２】以上、本発明のいくつかの実施形態を図面
に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本
発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決
手段および発明の効果〕の項に記載された態様を始めと
して、当業者の知識に基づいて種々の改良，変形を加え
た形態で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるタイヤ空気圧異常
警告装置の構成を示すブロック図である。

【図２】上記タイヤ空気圧異常警告装置によりタイヤ空
気圧を推定される車輪の一部を示す断面図である。

【図３】上記車輪の力学モデルを示す図である。

【図４】上記タイヤ空気圧異常警告装置の機能を示すブ
ロック図である。

【図５】図１におけるＲＯＭ４９の構成を概念的に示す
ブロック図である。

【図６】図１におけるＲＡＭ５０の構成を概念的に示す
ブロック図である。

【図７】図３の車輪モデルを簡略化して示す図である。

【図８】上記タイヤ空気圧異常警告装置における外乱の
ダイナミクスの近似を説明するためのグラフである。

【図９】図４における外乱オブザーバの構成を示すブロ
ック線図である。

【図１０】図１におけるＲＯＭ４９に記憶されているタ
イヤ空気圧異常判定ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図１１】図１０におけるＳ１００の詳細を外乱オブザ
ーバ作動サブルーチンとして示すフローチャートであ
る。

【図１２】図１０のタイヤ空気圧異常判定ルーチンの実
行結果の一例を説明するためのタイミングチャートであ
る。

【図１３】図１０におけるＳ２００の詳細をパラメータ
同定サブルーチンとして示すフローチャートである。

【図１４】上記タイヤ空気圧異常警告装置によるばね定
数変化量の推定値が時間と共に変化する様子を参考例と
比較しつつ説明するためのグラフである。

【図１５】図１０におけるＳ３００の詳細をパラメータ
補正サブルーチンとして示すフローチャートである。

【図１６】上記パラメータ補正サブルーチンにおける温
度Θと推定値との関係を示すグラフと、温度Θと補正量
ΔＫ_COM1との関係を示すグラフである。

【図１７】上記パラメータ補正サブルーチンにおける車
速Ｖと推定値との関係を示すグラフと、車速Ｖと補正量
ΔＫ_COM2との関係を示すグラフである。

【図１８】上記パラメータ補正サブルーチンにおける角
速度振幅｜ω_R ｜と推定値との関係を示すグラフと、角
速度振幅｜ω_R ｜と補正量ΔＫ_COM3との関係を示すグラ
フである。

【図１９】図１０におけるＳ４００の詳細を平滑化処理
サブルーチンとして示すフローチャートである。

【図２０】図１０におけるＳ５００の詳細をガード処理
サブルーチンとして示すフローチャートである。

【図２１】上記ガード処理サブルーチンの実行結果の一
例を説明するためのタイミングチャートである。

【図２２】図１０におけるＳ６００の詳細を異常判定サ
ブルーチンとして示すフローチャートである。

【図２３】本発明の第２実施形態であるタイヤ空気圧異
常警告装置におけるコンピュータにより実行されるガー
ド処理サブルーチンを示すフローチャートである。

【図２４】上記ガード処理サブルーチンの実行結果の一
例を説明するための図である。

【図２５】本発明の第３実施形態であるタイヤ空気圧異
常警告装置の構成を示すブロック図である。

【図２６】図２５におけるコンピュータのＲＯＭに記憶
されている異常判定サブルーチンを示すフローチャート
である。

【図２７】本発明の第４実施形態であるタイヤ空気圧異
常警告装置のコンピュータにより実行される平滑化処理
サブルーチンを示すフローチャートである。

【図２８】本発明の第５実施形態であるタイヤ空気圧異
常警告装置のコンピュータにより実行される平滑化処理
サブルーチンを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ ロータ １２ 車輪速センサ １４ 車輪（タイヤ付ホイール） ２０，４７ コンピュータ ２４ ホイール ２６ タイヤ ２８ リム側部 ３０ ベルト側部 ３２ ねじりばね ３４ ダンパ ５２ 外乱オブザーバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000000011 アイシン精機株式会社 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 (72)発明者 大橋 秀樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 米谷 正弘 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 岩見 陽三 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 梅野 孝治 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 中川 稔章 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 井上 祐一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 森 雪生 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 神谷 和宏 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 浅野 憲司 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 Ｆターム(参考） 2F055 AA12 BB20 CC60 EE40 FF11 FF28 FF31 GG49 HH19

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ホイールに装着されたタイヤの内部に空気
   が封入されて構成された車輪の回転速度を検出する車輪
   速センサと、 その車輪速センサから出力された車輪速信号に基づき、
   前記タイヤの空気圧であるかまたはそれに関連するパラ
   メータである目的パラメータを推定するために用いられ
   る基礎パラメータを逐次取得するとともに、今回取得さ
   れた基礎パラメータを含んで今回以前に取得された複数
   個の基礎パラメータに基づいて目的パラメータを推定す
   る推定器とを備えたタイヤ空気圧推定装置において、 前記推定器を、前記基礎パラメータが依存性を示す物理
   量であって前記タイヤ空気圧を除くものが実質的に変化
   しないと予想される長さの設定期間が経過するごとに前
   記目的パラメータを、最新の一設定期間中に逐次取得さ
   れた複数個の前記基礎パラメータに基づいて推定するパ
   ラメータ推定部を含むものとしたことを特徴とするタイ
   ヤ空気圧推定装置。
2. 【請求項２】前記推定器が、さらに、前記パラメータ推
   定部による目的パラメータの推定値を、その推定値が依
   存性を示す物理量であって前記タイヤ空気圧を除くもの
   に基づいて補正するパラメータ補正部を含む請求項１に
   記載のタイヤ空気圧推定装置。
3. 【請求項３】前記推定器が、さらに、前記パラメータ推
   定部による目的パラメータの推定値を平滑化する平滑化
   処理部を含む請求項１または２に記載のタイヤ空気圧推
   定装置。
4. 【請求項４】前記推定器が、さらに、前記パラメータ補
   正部により補正された目的パラメータの推定値を平滑化
   する平滑化処理部を含む請求項２に記載のタイヤ空気圧
   推定装置。
5. 【請求項５】前記推定器が、さらに、前記パラメータ推
   定部による目的パラメータの推定値を予め設定された許
   容範囲を超えないように補正するガード処理を行うガー
   ド処理部を含む請求項１ないし４のいずれかに記載のタ
   イヤ空気圧推定装置。