JP2000318418A - タイヤ空気圧低下検出方法およびその装置 - Google Patents
タイヤ空気圧低下検出方法およびその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 処理が簡単で、かつ精度よくタイヤの空気圧
の低下を検出することができる方法およびその装置を提
供する。 【解決手段】 タイヤの空気圧が最大時のタイヤの軸心
回りのねじり固有振動数である最大固有振動数ｆ0maxも
しくはそれに近い振動数ｆmax と、タイヤの空気圧が最
小時のタイヤの軸心回りのねじり固有振動数である最小
固有振動数ｆ0minもしくはそれに近い振動数ｆmin とを
決定し、最大固有振動数ｆ0maxもしくはそれに近い振動
数ｆmax および最小固有振動数ｆ0minもしくはそれに近
い振動数ｆ min におけるタイヤのねじり振動振幅｜θ
2(ｆmax ) ｜, ｜θ2(ｆmin ) ｜をそれぞれ求め、最大
固有振動数ｆ0maxもしくはそれに近い振動数ｆmax にお
けるタイヤのねじり振動振幅｜θ2(ｆmax ) ｜と最小固
有振動数ｆ0minもしくはそれに近い振動数ｆmin におけ
るタイヤのねじり振動振幅｜θ2(ｆmin ) ｜との比Ｍを
算出し、この比Ｍに基づいてタイヤの空気圧低下を検出
する。
の低下を検出することができる方法およびその装置を提
供する。 【解決手段】 タイヤの空気圧が最大時のタイヤの軸心
回りのねじり固有振動数である最大固有振動数ｆ0maxも
しくはそれに近い振動数ｆmax と、タイヤの空気圧が最
小時のタイヤの軸心回りのねじり固有振動数である最小
固有振動数ｆ0minもしくはそれに近い振動数ｆmin とを
決定し、最大固有振動数ｆ0maxもしくはそれに近い振動
数ｆmax および最小固有振動数ｆ0minもしくはそれに近
い振動数ｆ min におけるタイヤのねじり振動振幅｜θ
2(ｆmax ) ｜, ｜θ2(ｆmin ) ｜をそれぞれ求め、最大
固有振動数ｆ0maxもしくはそれに近い振動数ｆmax にお
けるタイヤのねじり振動振幅｜θ2(ｆmax ) ｜と最小固
有振動数ｆ0minもしくはそれに近い振動数ｆmin におけ
るタイヤのねじり振動振幅｜θ2(ｆmin ) ｜との比Ｍを
算出し、この比Ｍに基づいてタイヤの空気圧低下を検出
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両のタイヤの空
気圧が低下していることを検出する方法、およびその装
置に関するものである。
気圧が低下していることを検出する方法、およびその装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】タイヤの空気圧が低下していることを検
出する装置としては、特開平８−２２２１号公報に記載
されている外乱オブザーバによって空気圧の異常を判定
する装置や、同様に特開平８−２２２１号公報に記載さ
れているタイヤの回転速度信号の周波数特性をＦＦＴ
（高速フーリエ変換）方式で取得することによって空気
圧の異常を判定するものがある。前者の外乱オブザーバ
による検出は、外乱の推定値およびねじり角の推定値を
用いて空気圧変化量を求めてタイヤの空気圧低下を検出
するものである。後者のＦＦＴによる検出は、共振周波
数が低いほど空気圧が低いという関係を利用して、周波
数特性から共振周波数を検出することにより、タイヤの
空気圧低下を検出するものである。
出する装置としては、特開平８−２２２１号公報に記載
されている外乱オブザーバによって空気圧の異常を判定
する装置や、同様に特開平８−２２２１号公報に記載さ
れているタイヤの回転速度信号の周波数特性をＦＦＴ
（高速フーリエ変換）方式で取得することによって空気
圧の異常を判定するものがある。前者の外乱オブザーバ
による検出は、外乱の推定値およびねじり角の推定値を
用いて空気圧変化量を求めてタイヤの空気圧低下を検出
するものである。後者のＦＦＴによる検出は、共振周波
数が低いほど空気圧が低いという関係を利用して、周波
数特性から共振周波数を検出することにより、タイヤの
空気圧低下を検出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、外乱オブザー
バによる空気圧低下検出の場合、処理が複雑になる。ま
た、共振周波数を検出して空気圧低下検出を行う場合、
所定の周波数範囲内においてピーク周波数を検出すれ
ば、空気圧は正常な範囲内にあると判断する。したがっ
て、この周波数範囲内において、他の要因によるピーク
周波数があると、空気圧が低下しているにもかかわら
ず、それを検出できなくなる場合がある。
バによる空気圧低下検出の場合、処理が複雑になる。ま
た、共振周波数を検出して空気圧低下検出を行う場合、
所定の周波数範囲内においてピーク周波数を検出すれ
ば、空気圧は正常な範囲内にあると判断する。したがっ
て、この周波数範囲内において、他の要因によるピーク
周波数があると、空気圧が低下しているにもかかわら
ず、それを検出できなくなる場合がある。
【０００４】そこで、本発明は、処理が簡単で、かつ精
度よくタイヤの空気圧の低下を検出することができる方
法およびその装置を提供することを目的とする。
度よくタイヤの空気圧の低下を検出することができる方
法およびその装置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】前記目的を達成するため
に、本発明のタイヤ空気圧低下検出方法および装置は、
タイヤの空気圧が最大時のタイヤの軸心回りのねじり固
有振動数である最大固有振動数もしくはそれに近い振動
数と、タイヤの空気圧が最小時のタイヤの軸心回りのね
じり固有振動数である最小固有振動数もしくはそれに近
い振動数とを決定し、前記最大固有振動数もしくはそれ
に近い振動数および前記最小固有振動数もしくはそれに
近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅をそれぞれ
求め、前記最大固有振動数もしくはそれに近い振動数に
おけるタイヤのねじり振動振幅と前記最小固有振動数も
しくはそれに近い振動数におけるタイヤのねじり振動振
幅との比を算出し、この比に基づいてタイヤの空気圧低
下を検出する。
に、本発明のタイヤ空気圧低下検出方法および装置は、
タイヤの空気圧が最大時のタイヤの軸心回りのねじり固
有振動数である最大固有振動数もしくはそれに近い振動
数と、タイヤの空気圧が最小時のタイヤの軸心回りのね
じり固有振動数である最小固有振動数もしくはそれに近
い振動数とを決定し、前記最大固有振動数もしくはそれ
に近い振動数および前記最小固有振動数もしくはそれに
近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅をそれぞれ
求め、前記最大固有振動数もしくはそれに近い振動数に
おけるタイヤのねじり振動振幅と前記最小固有振動数も
しくはそれに近い振動数におけるタイヤのねじり振動振
幅との比を算出し、この比に基づいてタイヤの空気圧低
下を検出する。
【０００６】前記方法および装置の構成によれば、タイ
ヤのねじり振動特性、つまり周波数パターンが空気圧に
依存して変化する、すなわち空気圧が高い程、振動数の
より高い領域の振幅が大きくなることを利用するので、
予め決定した最大固有振動数もしくはそれに近い振動数
および最小固有振動数もしくはそれに近い振動数におけ
るタイヤのねじり振動振幅さえ求めればよく、広範囲な
振動数についてタイヤのねじり振動振幅を求める必要は
ない。したがって、タイヤのねじり振動特性を解析する
処理は簡単である。また、最大固有振動数もしくはそれ
に近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅と最小固
有振動数もしくはそれに近い振動数におけるタイヤのね
じり振動振幅だけを求めるので、他の要因によって周波
数ピークが存在していても、それが最大固有振動数もし
くはそれに近い振動数または最小固有振動数もしくはそ
れに近い振動数に該当しない限り、空気圧低下の検出が
不正確になることはない。さらに、タイヤに作用する力
がランダムであっても、ねじり振動振幅の比を求めるの
で、精度よくタイヤの空気圧低下を検出できる。
ヤのねじり振動特性、つまり周波数パターンが空気圧に
依存して変化する、すなわち空気圧が高い程、振動数の
より高い領域の振幅が大きくなることを利用するので、
予め決定した最大固有振動数もしくはそれに近い振動数
および最小固有振動数もしくはそれに近い振動数におけ
るタイヤのねじり振動振幅さえ求めればよく、広範囲な
振動数についてタイヤのねじり振動振幅を求める必要は
ない。したがって、タイヤのねじり振動特性を解析する
処理は簡単である。また、最大固有振動数もしくはそれ
に近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅と最小固
有振動数もしくはそれに近い振動数におけるタイヤのね
じり振動振幅だけを求めるので、他の要因によって周波
数ピークが存在していても、それが最大固有振動数もし
くはそれに近い振動数または最小固有振動数もしくはそ
れに近い振動数に該当しない限り、空気圧低下の検出が
不正確になることはない。さらに、タイヤに作用する力
がランダムであっても、ねじり振動振幅の比を求めるの
で、精度よくタイヤの空気圧低下を検出できる。
【０００７】本発明のタイヤの空気圧低下検出方法およ
び装置の好ましい実施形態では、前記タイヤのねじり振
動振幅を求める際に、回転速度を検知してタイヤの回転
パルスを出力し、各パルスに対するパルス時間間隔信号
を生成する。この構成によれば、タイヤの回転パルスか
らタイヤのねじり振動特性が得られることを利用するの
で、複雑な検出装置を設けることなく、タイヤの空気圧
低下を検出できる。
び装置の好ましい実施形態では、前記タイヤのねじり振
動振幅を求める際に、回転速度を検知してタイヤの回転
パルスを出力し、各パルスに対するパルス時間間隔信号
を生成する。この構成によれば、タイヤの回転パルスか
らタイヤのねじり振動特性が得られることを利用するの
で、複雑な検出装置を設けることなく、タイヤの空気圧
低下を検出できる。
【０００８】本発明のタイヤの空気圧低下検出方法およ
び装置の好ましい実施形態では、前記各パルスに対する
パルス時間間隔について、前記最大固有振動数もしくは
それに近い振動数および前記最小固有振動数もしくはそ
れに近い振動数におけるフーリエ係数をそれぞれ算出
し、前記最大固有振動数もしくはそれに近い振動数にお
けるフーリエ係数から前記最大固有振動数もしくはそれ
に近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅を算出
し、前記最小固有振動数もしくはそれに近い振動数にお
けるフーリエ係数から前記最小固有振動数もしくはそれ
に近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅を算出す
る。この構成によれば、フーリエ係数を求めることで、
タイヤの空気圧低下を検出できるので、算出処理は簡単
である。また、最大固有振動数もしくはそれに近い振動
数および最小固有振動数もしくはそれに近い振動数にお
けるフーリエ係数のみを求めればよいので、他の振動数
における算出処理はなく、処理が迅速である。
び装置の好ましい実施形態では、前記各パルスに対する
パルス時間間隔について、前記最大固有振動数もしくは
それに近い振動数および前記最小固有振動数もしくはそ
れに近い振動数におけるフーリエ係数をそれぞれ算出
し、前記最大固有振動数もしくはそれに近い振動数にお
けるフーリエ係数から前記最大固有振動数もしくはそれ
に近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅を算出
し、前記最小固有振動数もしくはそれに近い振動数にお
けるフーリエ係数から前記最小固有振動数もしくはそれ
に近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅を算出す
る。この構成によれば、フーリエ係数を求めることで、
タイヤの空気圧低下を検出できるので、算出処理は簡単
である。また、最大固有振動数もしくはそれに近い振動
数および最小固有振動数もしくはそれに近い振動数にお
けるフーリエ係数のみを求めればよいので、他の振動数
における算出処理はなく、処理が迅速である。
【０００９】本発明のタイヤの空気圧低下検出方法およ
び装置の好ましい実施形態では、前記各パルスに対する
パルス時間間隔から、アナログパルス時間間隔信号を生
成し、前記アナログパルス時間間隔信号の前記最大固有
振動数もしくはそれに近い振動数における成分を第１の
アナログフィルタによって抽出して、前記最大固有振動
数もしくはそれに近い振動数におけるタイヤのねじり振
動振幅を求め、前記アナログパルス時間間隔信号の前記
最小固有振動数もしくはそれに近い振動数における成分
を第２のアナログフィルタによって抽出して、前記最小
固有振動数もしくはそれに近い振動数におけるタイヤの
ねじり振動振幅を求める。この構成によれば、第１およ
び第２のアナログフィルタによって最大固有振動数もし
くはそれに近い振動数および最小固有振動数もしくはそ
れに近い振動数における成分を抽出できるので、簡易な
回路構成で空気圧低下を検出できる。
び装置の好ましい実施形態では、前記各パルスに対する
パルス時間間隔から、アナログパルス時間間隔信号を生
成し、前記アナログパルス時間間隔信号の前記最大固有
振動数もしくはそれに近い振動数における成分を第１の
アナログフィルタによって抽出して、前記最大固有振動
数もしくはそれに近い振動数におけるタイヤのねじり振
動振幅を求め、前記アナログパルス時間間隔信号の前記
最小固有振動数もしくはそれに近い振動数における成分
を第２のアナログフィルタによって抽出して、前記最小
固有振動数もしくはそれに近い振動数におけるタイヤの
ねじり振動振幅を求める。この構成によれば、第１およ
び第２のアナログフィルタによって最大固有振動数もし
くはそれに近い振動数および最小固有振動数もしくはそ
れに近い振動数における成分を抽出できるので、簡易な
回路構成で空気圧低下を検出できる。
【００１０】本発明の原理について、まず、説明する。
自動二輪車のような車両の車輪は、一般に金属で形成さ
れるホイールの外周に、一般にゴムで形成されるタイヤ
を取り付けて構成される。タイヤの力学解析モデルは、
図１に示すとおりであり、タイヤ１の外周を形成する比
較的硬いベルト側部２とホイール外周のリム側部３と
が、並列に接続されたばね定数ｋi のねじりばね１０お
よび減衰係数Ｃi のダンパ１１からなる複数組の連結要
素によって連結されたものとして表すことができる。ベ
ルト側部２の角変位をθ1 、リム側部３の角変位をθ2
とすると、リム側部３の慣性モーメントＩ1 、およびベ
ルト側部２の慣性モーメントＩ2 に関する運動方程式
は、以下の式（１），（２）となる。
自動二輪車のような車両の車輪は、一般に金属で形成さ
れるホイールの外周に、一般にゴムで形成されるタイヤ
を取り付けて構成される。タイヤの力学解析モデルは、
図１に示すとおりであり、タイヤ１の外周を形成する比
較的硬いベルト側部２とホイール外周のリム側部３と
が、並列に接続されたばね定数ｋi のねじりばね１０お
よび減衰係数Ｃi のダンパ１１からなる複数組の連結要
素によって連結されたものとして表すことができる。ベ
ルト側部２の角変位をθ1 、リム側部３の角変位をθ2
とすると、リム側部３の慣性モーメントＩ1 、およびベ
ルト側部２の慣性モーメントＩ2 に関する運動方程式
は、以下の式（１），（２）となる。
【数１】
【００１１】次に、式（１），（２）より、角変位θ
2(ω) は、以下の式（３）で表すことができる。
2(ω) は、以下の式（３）で表すことができる。
【数２】 ここで、ζは、図１の解析モデルの振動系における減衰
比、ηは、リム側部３の慣性モーメントに対するベルト
側部２の慣性モーメントの比である。ω0 は、図１の解
析モデルの振動系におけるベルト側部単独の自由振動の
固有角振動数である。式（６）で示すように、固有角振
動数ω0 はばね定数ｋに依存し、タイヤの空気圧が低下
するとばね定数ｋが小さくなるので、固有角振動数ω0
も小さくなる。
比、ηは、リム側部３の慣性モーメントに対するベルト
側部２の慣性モーメントの比である。ω0 は、図１の解
析モデルの振動系におけるベルト側部単独の自由振動の
固有角振動数である。式（６）で示すように、固有角振
動数ω0 はばね定数ｋに依存し、タイヤの空気圧が低下
するとばね定数ｋが小さくなるので、固有角振動数ω0
も小さくなる。
【００１２】式（３）より、リム側部３の角変位θ
2(ω) のねじり振動振幅特性｜θ2(ω)｜は、以下の式
（７）で表すことができる。
2(ω) のねじり振動振幅特性｜θ2(ω)｜は、以下の式
（７）で表すことができる。
【数３】
【００１３】式（７）より、２つの角振動数ω1 ，ω2
におけるリム側部３のねじり振動振幅｜θ2(ω1)｜，｜
θ2(ω2)｜の比Ｍは、以下の式（８）で表すことができ
る。
におけるリム側部３のねじり振動振幅｜θ2(ω1)｜，｜
θ2(ω2)｜の比Ｍは、以下の式（８）で表すことができ
る。
【数４】 この式（８）から明らかなように、ねじり振動振幅の比
Ｍは、タイヤに加わる力Ｆには依存しない。したがっ
て、タイヤに作用する力がランダムでも、このように比
を求めることで、精度よくタイヤの空気圧低下を検出で
きる。
Ｍは、タイヤに加わる力Ｆには依存しない。したがっ
て、タイヤに作用する力がランダムでも、このように比
を求めることで、精度よくタイヤの空気圧低下を検出で
きる。
【００１４】次に、この式（８）で表されるねじり振動
振幅の比Ｍを、固有振動数ｆ0 （＝ω0 ／２π）に対す
る関数として、図２に特性を示す。この図２に示した特
性は、タイヤの空気圧最大時の固有振動数が８６Ｈｚ
で、空気圧最小時の固有振動数が７４Ｈｚの場合であ
り、最大固有振動数もしくはそれに近い振動数ｆ1 （＝
ω 1 ／２π）を９０Ｈｚ、最小固有振動数もしくはそれ
に近い振動数ｆ2 （＝ω2／２π）を７０Ｈｚとしたも
のである。なお、減衰比ζ＝０．０２５、慣性モーメン
ト比η＝０．１である。
振幅の比Ｍを、固有振動数ｆ0 （＝ω0 ／２π）に対す
る関数として、図２に特性を示す。この図２に示した特
性は、タイヤの空気圧最大時の固有振動数が８６Ｈｚ
で、空気圧最小時の固有振動数が７４Ｈｚの場合であ
り、最大固有振動数もしくはそれに近い振動数ｆ1 （＝
ω 1 ／２π）を９０Ｈｚ、最小固有振動数もしくはそれ
に近い振動数ｆ2 （＝ω2／２π）を７０Ｈｚとしたも
のである。なお、減衰比ζ＝０．０２５、慣性モーメン
ト比η＝０．１である。
【００１５】図２から明らかなように、固有振動数ｆ0
がタイヤの空気圧最大時の固有振動数８６Ｈｚから空気
圧最小時の固有振動数７４Ｈｚに下がるにつれて、ｆ1
とｆ 2 のねじり振動振幅比Ｍは減少している。したがっ
て、この振動振幅比Ｍを用いれば、タイヤの空気圧が十
分な状態からタイヤの空気圧が低下している状態まで識
別できることを示している。本発明はこの特性を利用し
たものである。
がタイヤの空気圧最大時の固有振動数８６Ｈｚから空気
圧最小時の固有振動数７４Ｈｚに下がるにつれて、ｆ1
とｆ 2 のねじり振動振幅比Ｍは減少している。したがっ
て、この振動振幅比Ｍを用いれば、タイヤの空気圧が十
分な状態からタイヤの空気圧が低下している状態まで識
別できることを示している。本発明はこの特性を利用し
たものである。
【００１６】したがって、本発明によれば、広範囲な振
動数についてタイヤのねじり振動振幅を求める必要はな
いので、タイヤのねじり振動特性を解析する処理は簡単
となる。また、ねじり振動振幅比Ｍは、２つの角振動数
ω1 ，ω2 におけるねじり振動振幅から求められている
ので、他の要因によって振動数ピークが存在していて
も、そのピーク振動数が２つの振動数ｆ1 ，ｆ2 に該当
しない限り、空気圧低下を検出できる。
動数についてタイヤのねじり振動振幅を求める必要はな
いので、タイヤのねじり振動特性を解析する処理は簡単
となる。また、ねじり振動振幅比Ｍは、２つの角振動数
ω1 ，ω2 におけるねじり振動振幅から求められている
ので、他の要因によって振動数ピークが存在していて
も、そのピーク振動数が２つの振動数ｆ1 ，ｆ2 に該当
しない限り、空気圧低下を検出できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第１実施形態を示
す。図３に示すように、本実施形態にかかるタイヤ空気
圧低下検出装置は、自動二輪車に設けられた、前輪ＦＷ
のタイヤ１ａおよび後輪ＲＷのタイヤ１ｂの空気圧低下
を検出する装置であり、前輪ＦＷと後輪ＲＷとの回転速
度を検出する電磁ピックアップからなる回転パルス出力
手段２１を備える。図４に示すように、電磁ピックアッ
プ２１は、車輪ＦＷ，ＲＷの懸架装置（フロントフォー
クまたはスイングアーム）に支持された回転しない取付
ブラケット２２に保持され、車輪ＦＷ，ＲＷの車軸２３
を中心としてホイール２０（図３）と共に回転する被検
知部２４の多数の歯２４ａをそれぞれ検知する。したが
って、電磁ピックアップ２１は、図１に示すリム側部３
の角変位θ2 を検出することになる。被検知部２４を覆
う被検知部カバー２５も取付ブラケット２２に保持され
ている。電磁ピックアップ２１が発生する回転パルス信
号は、リード２６を介して処理手段３０（図３）に入力
される一方で、速度計（図示せず）にも入力されて車両
の速度を表示する。
す。図３に示すように、本実施形態にかかるタイヤ空気
圧低下検出装置は、自動二輪車に設けられた、前輪ＦＷ
のタイヤ１ａおよび後輪ＲＷのタイヤ１ｂの空気圧低下
を検出する装置であり、前輪ＦＷと後輪ＲＷとの回転速
度を検出する電磁ピックアップからなる回転パルス出力
手段２１を備える。図４に示すように、電磁ピックアッ
プ２１は、車輪ＦＷ，ＲＷの懸架装置（フロントフォー
クまたはスイングアーム）に支持された回転しない取付
ブラケット２２に保持され、車輪ＦＷ，ＲＷの車軸２３
を中心としてホイール２０（図３）と共に回転する被検
知部２４の多数の歯２４ａをそれぞれ検知する。したが
って、電磁ピックアップ２１は、図１に示すリム側部３
の角変位θ2 を検出することになる。被検知部２４を覆
う被検知部カバー２５も取付ブラケット２２に保持され
ている。電磁ピックアップ２１が発生する回転パルス信
号は、リード２６を介して処理手段３０（図３）に入力
される一方で、速度計（図示せず）にも入力されて車両
の速度を表示する。
【００１８】図３に戻って、本装置は、また、タイヤの
空気圧が最大時のタイヤの軸心回りのねじり固有振動数
である最大固有振動数ｆ0maxもしくはそれに近い振動数
からなる最大対象振動数ｆmax と、タイヤの空気圧が最
小時のタイヤの軸心回りのねじり固有振動数である最小
固有振動数ｆ0minもしくはそれに近い振動数からなる最
小対象振動数ｆmin とを格納する記憶手段３１を備え
る。本装置は、さらに、前輪ＦＷおよび後輪ＲＷについ
て電磁ピックアップ２１，２１が出力する各パルスから
パルス時間間隔信号Ｓ２，Ｓ２を生成する前輪ＦＷおよ
び後輪ＲＷ用の２つのパルス時間間隔信号生成手段３
２，３２を備える。本装置は、さらに、ねじり振動振幅
定量手段３３を備え、このねじり振動振幅定量手段３３
は、電磁ピックアップ２１，２１が出力する各パルスに
対するパルス時間間隔について、最大対象振動数ｆmax
および最小対象振動数ｆmin におけるフーリエ係数を算
出するフーリエ係数算出手段３４と、最大対象振動数ｆ
max および最小対象振動数ｆmi n におけるフーリエ係数
から最大対象振動数ｆmax および最小対象振動数ｆmin
におけるタイヤのねじり振動振幅｜θ2(ｆmax ) ｜，｜
θ2(ｆmin ) ｜をそれぞれ算出するねじり振動振幅算出
手段３５とを有する。
空気圧が最大時のタイヤの軸心回りのねじり固有振動数
である最大固有振動数ｆ0maxもしくはそれに近い振動数
からなる最大対象振動数ｆmax と、タイヤの空気圧が最
小時のタイヤの軸心回りのねじり固有振動数である最小
固有振動数ｆ0minもしくはそれに近い振動数からなる最
小対象振動数ｆmin とを格納する記憶手段３１を備え
る。本装置は、さらに、前輪ＦＷおよび後輪ＲＷについ
て電磁ピックアップ２１，２１が出力する各パルスから
パルス時間間隔信号Ｓ２，Ｓ２を生成する前輪ＦＷおよ
び後輪ＲＷ用の２つのパルス時間間隔信号生成手段３
２，３２を備える。本装置は、さらに、ねじり振動振幅
定量手段３３を備え、このねじり振動振幅定量手段３３
は、電磁ピックアップ２１，２１が出力する各パルスに
対するパルス時間間隔について、最大対象振動数ｆmax
および最小対象振動数ｆmin におけるフーリエ係数を算
出するフーリエ係数算出手段３４と、最大対象振動数ｆ
max および最小対象振動数ｆmi n におけるフーリエ係数
から最大対象振動数ｆmax および最小対象振動数ｆmin
におけるタイヤのねじり振動振幅｜θ2(ｆmax ) ｜，｜
θ2(ｆmin ) ｜をそれぞれ算出するねじり振動振幅算出
手段３５とを有する。
【００１９】タイヤ空気圧低下検出装置は、さらに、最
大対象振動数ｆmax におけるタイヤのねじり振動振幅｜
θ2(ｆmax ) ｜と、最小対象振動数ｆmin におけるタイ
ヤのねじり振動振幅｜θ2(ｆmin ) ｜との比Ｍを算出す
るねじり振動振幅比算出手段３６と、この比Ｍに基づい
てタイヤの空気圧低下を判定する判定手段３７と、タイ
ヤの空気圧低下を判定したことを知らせる報知手段３８
とを備える。
大対象振動数ｆmax におけるタイヤのねじり振動振幅｜
θ2(ｆmax ) ｜と、最小対象振動数ｆmin におけるタイ
ヤのねじり振動振幅｜θ2(ｆmin ) ｜との比Ｍを算出す
るねじり振動振幅比算出手段３６と、この比Ｍに基づい
てタイヤの空気圧低下を判定する判定手段３７と、タイ
ヤの空気圧低下を判定したことを知らせる報知手段３８
とを備える。
【００２０】次に、本実施形態にかかる装置の動作につ
いて説明する。まず、記憶手段３１に記憶する最大およ
び最小対象振動数ｆmax ，ｆmin が決定される。この最
大および最小対象振動数ｆmax ，ｆmin は、予め測定し
たタイヤの空気圧が最大時の最大固有振動数ｆ0max、お
よびタイヤの空気圧が最小時の最小固有振動数ｆ0minに
基づいて作業者が決定する。具体的には、最大対象振動
数ｆmax は最大固有振動数ｆ0maxもしくはその近傍の振
動数からなり、最小対象振動数ｆmin は最小固有振動数
ｆ0minもしくはその近傍の振動数からなる。なお、この
タイヤの空気圧が最大および最小時の固有振動数
ｆ0max，ｆ0minは、タイヤの機種に応じたものであるた
め、機種毎に測定しておけばよい。上述の図２に特性を
示した例の場合、予め測定したタイヤの空気圧が最大時
の最大固有振動数ｆ0maxは８６Ｈｚで、最小時の最小固
有振動数ｆ0minは７４Ｈｚであり、記憶手段３１に記憶
する最大対象振動数ｆmax は９０Ｈｚで、最小対象振動
数ｆmin は７０Ｈｚである。
いて説明する。まず、記憶手段３１に記憶する最大およ
び最小対象振動数ｆmax ，ｆmin が決定される。この最
大および最小対象振動数ｆmax ，ｆmin は、予め測定し
たタイヤの空気圧が最大時の最大固有振動数ｆ0max、お
よびタイヤの空気圧が最小時の最小固有振動数ｆ0minに
基づいて作業者が決定する。具体的には、最大対象振動
数ｆmax は最大固有振動数ｆ0maxもしくはその近傍の振
動数からなり、最小対象振動数ｆmin は最小固有振動数
ｆ0minもしくはその近傍の振動数からなる。なお、この
タイヤの空気圧が最大および最小時の固有振動数
ｆ0max，ｆ0minは、タイヤの機種に応じたものであるた
め、機種毎に測定しておけばよい。上述の図２に特性を
示した例の場合、予め測定したタイヤの空気圧が最大時
の最大固有振動数ｆ0maxは８６Ｈｚで、最小時の最小固
有振動数ｆ0minは７４Ｈｚであり、記憶手段３１に記憶
する最大対象振動数ｆmax は９０Ｈｚで、最小対象振動
数ｆmin は７０Ｈｚである。
【００２１】このように決定された最大および最小対象
振動数ｆmax ，ｆmin が記憶手段３１に記憶された状態
で、本実施形態にかかる装置は、自動二輪車の走行中に
前輪ＦＷのタイヤ１ａおよび後輪ＲＷのタイヤ１ｂの空
気圧低下を検出するものである。それぞれのタイヤにお
ける空気圧低下検出の処理は同一であるため、以下、前
輪ＦＷのタイヤ１ａまたは後輪ＲＷのタイヤ１ｂの特定
をせずに、いずれのタイヤにも該当するタイヤ１の空気
圧低下検出処理として説明する。
振動数ｆmax ，ｆmin が記憶手段３１に記憶された状態
で、本実施形態にかかる装置は、自動二輪車の走行中に
前輪ＦＷのタイヤ１ａおよび後輪ＲＷのタイヤ１ｂの空
気圧低下を検出するものである。それぞれのタイヤにお
ける空気圧低下検出の処理は同一であるため、以下、前
輪ＦＷのタイヤ１ａまたは後輪ＲＷのタイヤ１ｂの特定
をせずに、いずれのタイヤにも該当するタイヤ１の空気
圧低下検出処理として説明する。
【００２２】まず、自動二輪車の走行中に、電磁ピック
アップ２１が、歯２４ａ（図４）を検知する毎に、図５
（ａ）に検知信号Ｓ１で示すパルスを発生する。各パル
スの時間間隔ｔ1,ｔ2,…ｔi は一定ではなく、タイヤ１
のねじり振動によって変動する。この検知信号Ｓ１は、
図３に示すように、リード２６を通じてパルス時間間隔
信号生成手段３２に入力される。パルス時間間隔信号生
成手段３２は、図５（ｂ）に示すように、各パルス１，
２，…ｉ，…ｎに対してパルス時間間隔ｔ1,ｔ 2,…
ｔi ，…ｔn に相当するレベルを与えてパルス時間間隔
信号Ｓ２を生成する。単位時間当たりのパルスの数は車
輪の回転速度によって決まるので、その数をｎ個とする
と、図５（ａ）に示す時間間隔の変動するｎ個のパルス
に対して、図５（ｂ）では、時間間隔が一定のｎ個のパ
ルスを割り当てて、パルスの高さで時間間隔を表す。な
お、パルス時間間隔ｔ1,ｔ2,…ｔi の変動は、タイヤ１
のねじり振動に起因するホイール２０の振動を示すもの
であるため、このパルス時間間隔信号Ｓ２の振動特性
は、式（３）で示したタイヤ１のリム側部３（図１）の
角変位θ2(ω）のねじり振動特性である。
アップ２１が、歯２４ａ（図４）を検知する毎に、図５
（ａ）に検知信号Ｓ１で示すパルスを発生する。各パル
スの時間間隔ｔ1,ｔ2,…ｔi は一定ではなく、タイヤ１
のねじり振動によって変動する。この検知信号Ｓ１は、
図３に示すように、リード２６を通じてパルス時間間隔
信号生成手段３２に入力される。パルス時間間隔信号生
成手段３２は、図５（ｂ）に示すように、各パルス１，
２，…ｉ，…ｎに対してパルス時間間隔ｔ1,ｔ 2,…
ｔi ，…ｔn に相当するレベルを与えてパルス時間間隔
信号Ｓ２を生成する。単位時間当たりのパルスの数は車
輪の回転速度によって決まるので、その数をｎ個とする
と、図５（ａ）に示す時間間隔の変動するｎ個のパルス
に対して、図５（ｂ）では、時間間隔が一定のｎ個のパ
ルスを割り当てて、パルスの高さで時間間隔を表す。な
お、パルス時間間隔ｔ1,ｔ2,…ｔi の変動は、タイヤ１
のねじり振動に起因するホイール２０の振動を示すもの
であるため、このパルス時間間隔信号Ｓ２の振動特性
は、式（３）で示したタイヤ１のリム側部３（図１）の
角変位θ2(ω）のねじり振動特性である。
【００２３】このように、本発明は、電磁ピックアップ
２１が回転パルスを出力することで、そのパルス時間間
隔ｔ1,ｔ2,…ｔi ，…ｔn からタイヤのねじり振動特性
が得られることを利用するので、電磁ピックアップ２１
のような簡易な検知手段だけで、タイヤ１の空気圧低下
を検出できる。
２１が回転パルスを出力することで、そのパルス時間間
隔ｔ1,ｔ2,…ｔi ，…ｔn からタイヤのねじり振動特性
が得られることを利用するので、電磁ピックアップ２１
のような簡易な検知手段だけで、タイヤ１の空気圧低下
を検出できる。
【００２４】次に、図３に戻って、パルス時間間隔信号
Ｓ２が入力されたフーリエ係数算出手段３４が、パルス
時間間隔信号Ｓ２について、最大対象振動数ｆmax およ
び最小対象振動数ｆmin におけるフーリエ係数を算出す
る。具体的には、まず、フーリエ係数算出手段３４が、
平均パルス時間間隔Δｔを算出する。平均パルス時間間
隔Δｔは、以下の式（９）で表すことができる。
Ｓ２が入力されたフーリエ係数算出手段３４が、パルス
時間間隔信号Ｓ２について、最大対象振動数ｆmax およ
び最小対象振動数ｆmin におけるフーリエ係数を算出す
る。具体的には、まず、フーリエ係数算出手段３４が、
平均パルス時間間隔Δｔを算出する。平均パルス時間間
隔Δｔは、以下の式（９）で表すことができる。
【数５】 ここで、ｎは、前述した単位時間内におけるパルス数で
ある。
ある。
【００２５】次に、以下の式（１０），（１１）で示
す、最大および最小対象振動数ｆmax，ｆmin における
ｍ周期分（ｍは整数である。）のパルス数Ｎmax ，Ｎ
min を算出する。
す、最大および最小対象振動数ｆmax，ｆmin における
ｍ周期分（ｍは整数である。）のパルス数Ｎmax ，Ｎ
min を算出する。
【数６】
【００２６】これらを用いて、以下の式（１４），（１
５）で表される最大対象振動数ｆma x におけるフーリエ
係数Ａmax ，Ｂmax と、以下の式（１６），（１７）で
表される最小対象振動数ｆmin におけるフーリエ係数Ａ
min ，Ｂmin とを算出する。
５）で表される最大対象振動数ｆma x におけるフーリエ
係数Ａmax ，Ｂmax と、以下の式（１６），（１７）で
表される最小対象振動数ｆmin におけるフーリエ係数Ａ
min ，Ｂmin とを算出する。
【数７】 なお、ｍ周期分のパルス数Ｎmax ，Ｎmin について、平
均パルス時間間隔Δｔを対象振動数の周期で除した値を
基本とする正弦（sin ）および余弦（cos ）のそれぞれ
に、パルス時間間隔ｔi を乗じて総和をとることで、対
象振動数の周波数成分の正弦波成分および余弦波成分を
求めることができる。
均パルス時間間隔Δｔを対象振動数の周期で除した値を
基本とする正弦（sin ）および余弦（cos ）のそれぞれ
に、パルス時間間隔ｔi を乗じて総和をとることで、対
象振動数の周波数成分の正弦波成分および余弦波成分を
求めることができる。
【００２７】こうしてフーリエ係数算出手段３４により
算出されたフーリエ係数Ａmax ，Ｂ max ，Ａmin ，Ｂ
min は、ねじり振動振幅算出手段３５で用いられる。ね
じり振動振幅算出手段３５は、最大対象振動数ｆmax に
おける各パルスに対するパルス時間間隔ｔ1,ｔ2,…ｔi
の振動振幅、つまり最大対象振動数ｆmax におけるタイ
ヤ１のねじり振動振幅｜θ2(ｆmax ) ｜の２乗と、最小
対象振動数ｆmin における各パルスに対するパルス時間
間隔ｔ1,ｔ2,…ｔi の振動振幅、つまり最小対象振動数
におけるタイヤのねじり振動振幅｜θ2(ｆmin ) ｜の２
乗とを求める。｜θ2(ｆmax ) ｜2 および｜θ
2(ｆmin ) ｜2 は、以下の式（１８），（１９）で表さ
れる。
算出されたフーリエ係数Ａmax ，Ｂ max ，Ａmin ，Ｂ
min は、ねじり振動振幅算出手段３５で用いられる。ね
じり振動振幅算出手段３５は、最大対象振動数ｆmax に
おける各パルスに対するパルス時間間隔ｔ1,ｔ2,…ｔi
の振動振幅、つまり最大対象振動数ｆmax におけるタイ
ヤ１のねじり振動振幅｜θ2(ｆmax ) ｜の２乗と、最小
対象振動数ｆmin における各パルスに対するパルス時間
間隔ｔ1,ｔ2,…ｔi の振動振幅、つまり最小対象振動数
におけるタイヤのねじり振動振幅｜θ2(ｆmin ) ｜の２
乗とを求める。｜θ2(ｆmax ) ｜2 および｜θ
2(ｆmin ) ｜2 は、以下の式（１８），（１９）で表さ
れる。
【数８】
【００２８】次に、ねじり振動振幅比算出手段３６が、
以下の式（２０）で表される最小対象振動数ｆmin にお
けるタイヤのねじり振動振幅｜θ2(ｆmin ) ｜の２乗に
対する最大対象振動数ｆmax におけるタイヤのねじり振
動振幅｜θ2(ｆmax ) ｜の２乗の比Ｍ2 を算出する。
以下の式（２０）で表される最小対象振動数ｆmin にお
けるタイヤのねじり振動振幅｜θ2(ｆmin ) ｜の２乗に
対する最大対象振動数ｆmax におけるタイヤのねじり振
動振幅｜θ2(ｆmax ) ｜の２乗の比Ｍ2 を算出する。
【数９】
【００２９】このように算出されたタイヤのねじり振動
振幅の２乗の比Ｍ2 について、判定手段３７が、しきい
値以下であるか否かを判定する。例えば、しきい値が
１．００以下であれば、図２に示したように、空気圧が
低下していると判断されるので、判定手段３７が、タイ
ヤの空気圧は低下していると判定する。このように、判
定手段３７がタイヤの空気圧低下を判定すると、例えば
メーター内のワーニングランプの制御部のような報知手
段３８に信号を送出し、報知手段３８がワーニングラン
プを点滅して、空気圧が低下している旨を自動二輪車の
運転者に知らせる。
振幅の２乗の比Ｍ2 について、判定手段３７が、しきい
値以下であるか否かを判定する。例えば、しきい値が
１．００以下であれば、図２に示したように、空気圧が
低下していると判断されるので、判定手段３７が、タイ
ヤの空気圧は低下していると判定する。このように、判
定手段３７がタイヤの空気圧低下を判定すると、例えば
メーター内のワーニングランプの制御部のような報知手
段３８に信号を送出し、報知手段３８がワーニングラン
プを点滅して、空気圧が低下している旨を自動二輪車の
運転者に知らせる。
【００３０】このように、本装置は、フーリエ係数算出
手段３４，３４でフーリエ係数Ａma x ，Ｂmax ，
Ａmin ，Ｂmin を求めることで、タイヤ１の空気圧低下
を検出できるので、算出処理は簡単である。また、最大
対象振動数ｆmax および最小対象振動数ｆmin における
フーリエ係数のみを求めればよく、他の振動数における
算出処理はないため、処理が迅速である。
手段３４，３４でフーリエ係数Ａma x ，Ｂmax ，
Ａmin ，Ｂmin を求めることで、タイヤ１の空気圧低下
を検出できるので、算出処理は簡単である。また、最大
対象振動数ｆmax および最小対象振動数ｆmin における
フーリエ係数のみを求めればよく、他の振動数における
算出処理はないため、処理が迅速である。
【００３１】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。本実施形態にかかるタイヤ空気圧低下検出装置
は、図６に示すように、ねじり振動振幅定量手段３３の
みが、第１実施形態にかかる装置と異なる。ねじり振動
振幅定量手段３３は、各パルス１，２，…ｉに対するパ
ルス時間間隔ｔ1,ｔ2,…ｔi （図５（ｂ））を示すパル
ス時間間隔信号Ｓ２から、その包絡線に相当するアナロ
グパルス時間間隔信号Ｓa を生成する、前輪ＦＷおよび
後輪ＲＷ用のアナログパルス時間間隔信号生成手段４
４，４４と、このアナログパルス時間間隔信号Ｓa ，Ｓ
a から最大対象振動数ｆmax における成分を抽出する第
１のアナログフィルタ４５，４５と、アナログパルス時
間間隔信号Ｓa ，Ｓa から最小対象振動数ｆmin におけ
る成分を抽出する第２のアナログフィルタ４６，４６と
を有する。本装置は、また、第１のアナログフィルタ４
５，４５、および第２のアナログフィルタ４６，４６か
ら出力される特定振動数におけるねじり振動信号θ2(ｆ
max ) ，θ2(ｆmax ) ，θ2(ｆmin ) ，θ2(ｆmin ) に
ついて、ねじり振動振幅｜θ2(ｆmax ) ｜，｜θ2(ｆ
max ) ｜，｜θ2(ｆmin ) ｜，｜θ2(ｆmin ) ｜を出力
するねじり振動振幅出力手段４７，４７，４７，４７を
備える。
する。本実施形態にかかるタイヤ空気圧低下検出装置
は、図６に示すように、ねじり振動振幅定量手段３３の
みが、第１実施形態にかかる装置と異なる。ねじり振動
振幅定量手段３３は、各パルス１，２，…ｉに対するパ
ルス時間間隔ｔ1,ｔ2,…ｔi （図５（ｂ））を示すパル
ス時間間隔信号Ｓ２から、その包絡線に相当するアナロ
グパルス時間間隔信号Ｓa を生成する、前輪ＦＷおよび
後輪ＲＷ用のアナログパルス時間間隔信号生成手段４
４，４４と、このアナログパルス時間間隔信号Ｓa ，Ｓ
a から最大対象振動数ｆmax における成分を抽出する第
１のアナログフィルタ４５，４５と、アナログパルス時
間間隔信号Ｓa ，Ｓa から最小対象振動数ｆmin におけ
る成分を抽出する第２のアナログフィルタ４６，４６と
を有する。本装置は、また、第１のアナログフィルタ４
５，４５、および第２のアナログフィルタ４６，４６か
ら出力される特定振動数におけるねじり振動信号θ2(ｆ
max ) ，θ2(ｆmax ) ，θ2(ｆmin ) ，θ2(ｆmin ) に
ついて、ねじり振動振幅｜θ2(ｆmax ) ｜，｜θ2(ｆ
max ) ｜，｜θ2(ｆmin ) ｜，｜θ2(ｆmin ) ｜を出力
するねじり振動振幅出力手段４７，４７，４７，４７を
備える。
【００３２】次に、本実施形態にかかる装置の動作につ
いて説明する。自動二輪車の走行に先立って、記憶手段
３１に記憶された最大対象振動数ｆma x に基づいて、第
１のアナログフィルタ４５，４５は最大対象振動数ｆ
max の信号成分のみを通過するように調整される。ま
た、記憶手段３１に記憶された最小対象振動数ｆmin に
基づいて、第２のアナログフィルタ４６，４６は最小対
象振動数ｆmin の信号成分のみを通過するように調整さ
れる。
いて説明する。自動二輪車の走行に先立って、記憶手段
３１に記憶された最大対象振動数ｆma x に基づいて、第
１のアナログフィルタ４５，４５は最大対象振動数ｆ
max の信号成分のみを通過するように調整される。ま
た、記憶手段３１に記憶された最小対象振動数ｆmin に
基づいて、第２のアナログフィルタ４６，４６は最小対
象振動数ｆmin の信号成分のみを通過するように調整さ
れる。
【００３３】なお、本実施形態においても第１実施形態
と同様に、前輪ＦＷのタイヤ１ａまたは後輪ＲＷのタイ
ヤ１ｂの特定をせずに、以下、いずれのタイヤにも該当
するタイヤ１の空気圧低下検出処理として説明する。
と同様に、前輪ＦＷのタイヤ１ａまたは後輪ＲＷのタイ
ヤ１ｂの特定をせずに、以下、いずれのタイヤにも該当
するタイヤ１の空気圧低下検出処理として説明する。
【００３４】パルス時間間隔信号生成手段３１によって
生成された図５（ｂ）に示す離散信号であるパルス時間
間隔信号Ｓ１は、アナログパルス時間間隔信号生成手段
４４によって、連続的なアナログ信号Ｓa に変換され
る。このアナログ信号Ｓa は、第１および第２のアナロ
グフィルタ４５，４６の両方に入力され、第１のアナロ
グフィルタ４５で抽出されるのは、タイヤ１のねじり振
動特性についての最大対象振動数ｆmax におけるねじり
振動信号θ2(ｆmax ) であり、第２のアナログフィルタ
４６で抽出されるのは、タイヤ１のねじり振動特性につ
いての最小対象振動数ｆmin におけるねじり振動信号θ
2(ｆmin ) である。
生成された図５（ｂ）に示す離散信号であるパルス時間
間隔信号Ｓ１は、アナログパルス時間間隔信号生成手段
４４によって、連続的なアナログ信号Ｓa に変換され
る。このアナログ信号Ｓa は、第１および第２のアナロ
グフィルタ４５，４６の両方に入力され、第１のアナロ
グフィルタ４５で抽出されるのは、タイヤ１のねじり振
動特性についての最大対象振動数ｆmax におけるねじり
振動信号θ2(ｆmax ) であり、第２のアナログフィルタ
４６で抽出されるのは、タイヤ１のねじり振動特性につ
いての最小対象振動数ｆmin におけるねじり振動信号θ
2(ｆmin ) である。
【００３５】このねじり振動信号θ2(ｆmax ) ，θ2(ｆ
min ) は、ねじり振動振幅定量手段４７で、そのねじり
振動振幅｜θ2(ｆmax ) ｜，｜θ2(ｆmin ) ｜が取り出
され、ねじり振動振幅比算出手段３６に入力され、第１
実施形態と同様に処理される。
min ) は、ねじり振動振幅定量手段４７で、そのねじり
振動振幅｜θ2(ｆmax ) ｜，｜θ2(ｆmin ) ｜が取り出
され、ねじり振動振幅比算出手段３６に入力され、第１
実施形態と同様に処理される。
【００３６】このように、第１および第２のアナログフ
ィルタ４５，４６によって最大対象振動数ｆmax および
最小対象振動数ｆmin における成分を抽出できるので、
簡易な回路構成で空気圧低下を検出できる。
ィルタ４５，４６によって最大対象振動数ｆmax および
最小対象振動数ｆmin における成分を抽出できるので、
簡易な回路構成で空気圧低下を検出できる。
【００３７】第１および第２の実施形態では、自動二輪
車に設けられた空気圧低下検出装置を示したが、本発明
にかかる装置は、自動二輪車に限らず、いかなる車両に
設けられてもよい。
車に設けられた空気圧低下検出装置を示したが、本発明
にかかる装置は、自動二輪車に限らず、いかなる車両に
設けられてもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、タイヤ
のねじり振動特性、つまり周波数パターンが空気圧に依
存して変化する、すなわち空気圧が高い程、周波数のよ
り高い領域の振幅が大きくなることを利用するので、予
め決定した最大固有振動数もしくはそれに近い振動数お
よび最小固有振動数もしくはそれに近い振動数における
タイヤのねじり振動振幅さえ求めればよく、広範囲な振
動数についてタイヤのねじり振動振幅を求める必要はな
い。したがって、タイヤのねじり振動特性を解析する処
理は簡単である。また、最大固有振動数もしくはそれに
近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅と最小固有
振動数もしくはそれに近い振動数におけるタイヤのねじ
り振動振幅だけを求めるので、他の要因によって周波数
ピークが存在していても、それが最大固有振動数もしく
はそれに近い振動数または最小固有振動数もしくはそれ
に近い振動数に該当しない限り、空気圧低下の検出が不
正確になることはない。さらに、タイヤに作用する力が
ランダムであっても、ねじり振動振幅の比を求めるの
で、精度よくタイヤの空気圧低下を検出できる。
のねじり振動特性、つまり周波数パターンが空気圧に依
存して変化する、すなわち空気圧が高い程、周波数のよ
り高い領域の振幅が大きくなることを利用するので、予
め決定した最大固有振動数もしくはそれに近い振動数お
よび最小固有振動数もしくはそれに近い振動数における
タイヤのねじり振動振幅さえ求めればよく、広範囲な振
動数についてタイヤのねじり振動振幅を求める必要はな
い。したがって、タイヤのねじり振動特性を解析する処
理は簡単である。また、最大固有振動数もしくはそれに
近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅と最小固有
振動数もしくはそれに近い振動数におけるタイヤのねじ
り振動振幅だけを求めるので、他の要因によって周波数
ピークが存在していても、それが最大固有振動数もしく
はそれに近い振動数または最小固有振動数もしくはそれ
に近い振動数に該当しない限り、空気圧低下の検出が不
正確になることはない。さらに、タイヤに作用する力が
ランダムであっても、ねじり振動振幅の比を求めるの
で、精度よくタイヤの空気圧低下を検出できる。
【図１】タイヤの力学解析モデルを示す図である。
【図２】固有振動数に対するねじり振動振幅比の特性図
である。
である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかるタイヤ空気圧低
下検出装置を示す概略構成図である。
下検出装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかるタイヤ空気圧低
下検出装置における回転パルス出力手段およびタイヤを
示す概略側面図である。
下検出装置における回転パルス出力手段およびタイヤを
示す概略側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかるタイヤ空気圧低
下検出装置が処理する信号を示す図であって、（ａ）は
回転パルス出力手段が検知した信号Ｓ１について、
（ｂ）は信号Ｓ１から生成されたパルス時間間隔信号Ｓ
２についての図である。
下検出装置が処理する信号を示す図であって、（ａ）は
回転パルス出力手段が検知した信号Ｓ１について、
（ｂ）は信号Ｓ１から生成されたパルス時間間隔信号Ｓ
２についての図である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかるタイヤ空気圧低
下検出装置を示す概略構成図である。
下検出装置を示す概略構成図である。
１…タイヤ、２１…回転パルス出力手段、３１…記憶手
段、３２…パルス時間間隔信号生成手段、３３…ねじり
振動振幅定量手段、３４…フーリエ係数算出手段、３５
…ねじり振動振幅算出手段、３６…ねじり振動振幅比算
出手段、３７…判定手段、４４…アナログパルス時間間
隔信号生成手段、４５…第１のアナログフィルタ、４６
…第２のアナログフィルタ、Ａmax , Ｂmax , Ａmin ,
Ｂmin …フーリエ係数、Ｍ…ねじり振動振幅比、Ｓ２…
パルス時間間隔信号、ｆmax …最大対象振動数、ｆmin
…最小対象振動数、ｆ0max…最大固有振動数、ｆ0min…
最小固有振動数、｜θ2(ｆmax ) ｜, ｜θ2(ｆmin ) ｜
…ねじり振動振幅。
段、３２…パルス時間間隔信号生成手段、３３…ねじり
振動振幅定量手段、３４…フーリエ係数算出手段、３５
…ねじり振動振幅算出手段、３６…ねじり振動振幅比算
出手段、３７…判定手段、４４…アナログパルス時間間
隔信号生成手段、４５…第１のアナログフィルタ、４６
…第２のアナログフィルタ、Ａmax , Ｂmax , Ａmin ,
Ｂmin …フーリエ係数、Ｍ…ねじり振動振幅比、Ｓ２…
パルス時間間隔信号、ｆmax …最大対象振動数、ｆmin
…最小対象振動数、ｆ0max…最大固有振動数、ｆ0min…
最小固有振動数、｜θ2(ｆmax ) ｜, ｜θ2(ｆmin ) ｜
…ねじり振動振幅。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年４月３日（２０００．４．３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のタイヤ空気圧低下検出方法および装置は、
空気圧が十分であるタイヤの空気圧最大時のタイヤの軸
心回りのねじり固有振動数である最大固有振動数もしく
はそれに近い振動数からなる最大対象振動数と、空気圧
が低下しているタイヤの空気圧最小時のタイヤの軸心回
りのねじり固有振動数である最小固有振動数もしくはそ
れに近い振動数からなる最小対象振動数とを決定し、走
行中に検知したねじり振動から、前記最大対象振動数お
よび前記最小対象振動数におけるタイヤのねじり振動振
幅のみをそれぞれ求め、前記最小対象振動数におけるタ
イヤのねじり振動振幅に対する前記最大対象振動数にお
けるタイヤのねじり振動振幅の比を算出し、この比がし
きい値以下であればタイヤの空気圧低下を検出する。
に、本発明のタイヤ空気圧低下検出方法および装置は、
空気圧が十分であるタイヤの空気圧最大時のタイヤの軸
心回りのねじり固有振動数である最大固有振動数もしく
はそれに近い振動数からなる最大対象振動数と、空気圧
が低下しているタイヤの空気圧最小時のタイヤの軸心回
りのねじり固有振動数である最小固有振動数もしくはそ
れに近い振動数からなる最小対象振動数とを決定し、走
行中に検知したねじり振動から、前記最大対象振動数お
よび前記最小対象振動数におけるタイヤのねじり振動振
幅のみをそれぞれ求め、前記最小対象振動数におけるタ
イヤのねじり振動振幅に対する前記最大対象振動数にお
けるタイヤのねじり振動振幅の比を算出し、この比がし
きい値以下であればタイヤの空気圧低下を検出する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】前記方法および装置の構成によれば、タイ
ヤのねじり振動特性、つまり周波数パターンが空気圧に
依存して変化する、すなわち空気圧が高い程、振動数の
より高い領域の振幅が大きくなることを利用するので、
予め決定した最大固有振動数もしくはそれに近い振動数
および最小固有振動数もしくはそれに近い振動数におけ
るタイヤのねじり振動振幅さえ求めればよく、広範囲な
振動数についてタイヤのねじり振動振幅を求める必要は
ない。したがって、タイヤのねじり振動特性を解析する
処理は簡単である。また、最大固有振動数もしくはそれ
に近い振動数からなる最大対象振動数におけるタイヤの
ねじり振動振幅と最小固有振動数もしくはそれに近い振
動数からなる最小対象振動数におけるタイヤのねじり振
動振幅だけを求めるので、他の要因によって周波数ピー
クが存在していても、それが最大対象振動数または最小
対象振動数に該当しない限り、空気圧低下の検出が不正
確になることはない。さらに、タイヤに作用する力がラ
ンダムであっても、ねじり振動振幅の比を求めるので、
精度よくタイヤの空気圧低下を検出できる。
ヤのねじり振動特性、つまり周波数パターンが空気圧に
依存して変化する、すなわち空気圧が高い程、振動数の
より高い領域の振幅が大きくなることを利用するので、
予め決定した最大固有振動数もしくはそれに近い振動数
および最小固有振動数もしくはそれに近い振動数におけ
るタイヤのねじり振動振幅さえ求めればよく、広範囲な
振動数についてタイヤのねじり振動振幅を求める必要は
ない。したがって、タイヤのねじり振動特性を解析する
処理は簡単である。また、最大固有振動数もしくはそれ
に近い振動数からなる最大対象振動数におけるタイヤの
ねじり振動振幅と最小固有振動数もしくはそれに近い振
動数からなる最小対象振動数におけるタイヤのねじり振
動振幅だけを求めるので、他の要因によって周波数ピー
クが存在していても、それが最大対象振動数または最小
対象振動数に該当しない限り、空気圧低下の検出が不正
確になることはない。さらに、タイヤに作用する力がラ
ンダムであっても、ねじり振動振幅の比を求めるので、
精度よくタイヤの空気圧低下を検出できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】本発明のタイヤの空気圧低下検出方法およ
び装置の好ましい実施形態では、前記各パルスに対する
パルス時間間隔について、前記最大対象振動数および前
記最小対象振動数におけるフーリエ係数をそれぞれ算出
し、前記最大対象振動数におけるフーリエ係数から前記
最大対象振動数におけるタイヤのねじり振動振幅を算出
し、前記最小対象振動数におけるフーリエ係数から前記
最小対象振動数におけるタイヤのねじり振動振幅を算出
する。この構成によれば、フーリエ係数を求めること
で、タイヤの空気圧低下を検出できるので、算出処理は
簡単である。また、最大対象振動数および最小対象振動
数におけるフーリエ係数のみを求めればよいので、他の
振動数における算出処理はなく、処理が迅速である。
び装置の好ましい実施形態では、前記各パルスに対する
パルス時間間隔について、前記最大対象振動数および前
記最小対象振動数におけるフーリエ係数をそれぞれ算出
し、前記最大対象振動数におけるフーリエ係数から前記
最大対象振動数におけるタイヤのねじり振動振幅を算出
し、前記最小対象振動数におけるフーリエ係数から前記
最小対象振動数におけるタイヤのねじり振動振幅を算出
する。この構成によれば、フーリエ係数を求めること
で、タイヤの空気圧低下を検出できるので、算出処理は
簡単である。また、最大対象振動数および最小対象振動
数におけるフーリエ係数のみを求めればよいので、他の
振動数における算出処理はなく、処理が迅速である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】本発明のタイヤの空気圧低下検出方法およ
び装置の好ましい実施形態では、前記各パルスに対する
パルス時間間隔から、アナログパルス時間間隔信号を生
成し、前記アナログパルス時間間隔信号の前記最大対象
振動数における成分を第１のアナログフィルタによって
抽出して、前記最大対象振動数におけるタイヤのねじり
振動振幅を求め、前記アナログパルス時間間隔信号の前
記最小対象振動数における成分を第２のアナログフィル
タによって抽出して、前記最小対象振動数におけるタイ
ヤのねじり振動振幅を求める。この構成によれば、第１
および第２のアナログフィルタによって最大対象振動数
および最小対象振動数における成分を抽出できるので、
簡易な回路構成で空気圧低下を検出できる。
び装置の好ましい実施形態では、前記各パルスに対する
パルス時間間隔から、アナログパルス時間間隔信号を生
成し、前記アナログパルス時間間隔信号の前記最大対象
振動数における成分を第１のアナログフィルタによって
抽出して、前記最大対象振動数におけるタイヤのねじり
振動振幅を求め、前記アナログパルス時間間隔信号の前
記最小対象振動数における成分を第２のアナログフィル
タによって抽出して、前記最小対象振動数におけるタイ
ヤのねじり振動振幅を求める。この構成によれば、第１
および第２のアナログフィルタによって最大対象振動数
および最小対象振動数における成分を抽出できるので、
簡易な回路構成で空気圧低下を検出できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】次に、この式（８）で表されるねじり振動
振幅の比Ｍを、固有振動数ｆ0 （＝ω0 ／２π）に対す
る関数として、図２に特性を示す。この図２に示した特
性は、空気圧が十分であるタイヤの空気圧最大時の固有
振動数が８６Ｈｚで、空気圧が低下しているタイヤの空
気圧最小時の固有振動数が７４Ｈｚの場合であり、最大
固有振動数もしくはそれに近い振動数からなる最大対象
振動数ｆ1 （＝ω1 ／２π）を９０Ｈｚ、最小固有振動
数もしくはそれに近い振動数からなる最小対象振動数ｆ
2 （＝ω2 ／２π）を７０Ｈｚとしたものである。な
お、減衰比ζ＝０．０２５、慣性モーメント比η＝０．
１である。
振幅の比Ｍを、固有振動数ｆ0 （＝ω0 ／２π）に対す
る関数として、図２に特性を示す。この図２に示した特
性は、空気圧が十分であるタイヤの空気圧最大時の固有
振動数が８６Ｈｚで、空気圧が低下しているタイヤの空
気圧最小時の固有振動数が７４Ｈｚの場合であり、最大
固有振動数もしくはそれに近い振動数からなる最大対象
振動数ｆ1 （＝ω1 ／２π）を９０Ｈｚ、最小固有振動
数もしくはそれに近い振動数からなる最小対象振動数ｆ
2 （＝ω2 ／２π）を７０Ｈｚとしたものである。な
お、減衰比ζ＝０．０２５、慣性モーメント比η＝０．
１である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】このように算出されたタイヤのねじり振動
振幅の２乗の比Ｍ2 について、判定手段３７が、しきい
値以下であるか否かを判定する。例えば、しきい値の
１．００以下であれば、図２に示したように、空気圧が
低下していると判断されるので、判定手段３７が、タイ
ヤの空気圧は低下していると判定する。このように、判
定手段３７がタイヤの空気圧低下を判定すると、例えば
メーター内のワーニングランプの制御部のような報知手
段３８に信号を送出し、報知手段３８がワーニングラン
プを点滅して、空気圧が低下している旨を自動二輪車の
運転者に知らせる。
振幅の２乗の比Ｍ2 について、判定手段３７が、しきい
値以下であるか否かを判定する。例えば、しきい値の
１．００以下であれば、図２に示したように、空気圧が
低下していると判断されるので、判定手段３７が、タイ
ヤの空気圧は低下していると判定する。このように、判
定手段３７がタイヤの空気圧低下を判定すると、例えば
メーター内のワーニングランプの制御部のような報知手
段３８に信号を送出し、報知手段３８がワーニングラン
プを点滅して、空気圧が低下している旨を自動二輪車の
運転者に知らせる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、タイヤ
のねじり振動特性、つまり周波数パターンが空気圧に依
存して変化する、すなわち空気圧が高い程、周波数のよ
り高い領域の振幅が大きくなることを利用するので、予
め決定した最大固有振動数もしくはそれに近い振動数お
よび最小固有振動数もしくはそれに近い振動数における
タイヤのねじり振動振幅さえ求めればよく、広範囲な振
動数についてタイヤのねじり振動振幅を求める必要はな
い。したがって、タイヤのねじり振動特性を解析する処
理は簡単である。また、最大固有振動数もしくはそれに
近い振動数からなる最大対象振動数におけるタイヤのね
じり振動振幅と最小固有振動数もしくはそれに近い振動
数からなる最小対象振動数におけるタイヤのねじり振動
振幅だけを求めるので、他の要因によって周波数ピーク
が存在していても、それが最大対象振動数または最小対
象振動数に該当しない限り、空気圧低下の検出が不正確
になることはない。さらに、タイヤに作用する力がラン
ダムであっても、ねじり振動振幅の比を求めるので、精
度よくタイヤの空気圧低下を検出できる。
のねじり振動特性、つまり周波数パターンが空気圧に依
存して変化する、すなわち空気圧が高い程、周波数のよ
り高い領域の振幅が大きくなることを利用するので、予
め決定した最大固有振動数もしくはそれに近い振動数お
よび最小固有振動数もしくはそれに近い振動数における
タイヤのねじり振動振幅さえ求めればよく、広範囲な振
動数についてタイヤのねじり振動振幅を求める必要はな
い。したがって、タイヤのねじり振動特性を解析する処
理は簡単である。また、最大固有振動数もしくはそれに
近い振動数からなる最大対象振動数におけるタイヤのね
じり振動振幅と最小固有振動数もしくはそれに近い振動
数からなる最小対象振動数におけるタイヤのねじり振動
振幅だけを求めるので、他の要因によって周波数ピーク
が存在していても、それが最大対象振動数または最小対
象振動数に該当しない限り、空気圧低下の検出が不正確
になることはない。さらに、タイヤに作用する力がラン
ダムであっても、ねじり振動振幅の比を求めるので、精
度よくタイヤの空気圧低下を検出できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 尚 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 小林 秀和 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 井上 彰哲 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 新小田 孝 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内
Claims (8)
- 【請求項１】 タイヤの空気圧が最大時のタイヤの軸心
回りのねじり固有振動数である最大固有振動数もしくは
それに近い振動数と、タイヤの空気圧が最小時のタイヤ
の軸心回りのねじり固有振動数である最小固有振動数も
しくはそれに近い振動数とを決定し、 前記最大固有振動数もしくはそれに近い振動数および前
記最小固有振動数もしくはそれに近い振動数におけるタ
イヤのねじり振動振幅をそれぞれ求め、 前記最大固有振動数もしくはそれに近い振動数における
タイヤのねじり振動振幅と前記最小固有振動数もしくは
それに近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅との
比を算出し、 この比に基づいてタイヤの空気圧低下を検出するタイヤ
空気圧低下検出方法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記タイヤのねじり
振動振幅を求める際に、タイヤの回転速度を検知して回
転パルスを出力し、各パルスに対するパルス時間間隔信
号を生成するタイヤ空気圧低下検出方法。 - 【請求項３】 請求項２において、前記各パルスに対す
るパルス時間間隔について、前記最大固有振動数もしく
はそれに近い振動数および前記最小固有振動数もしくは
それに近い振動数におけるフーリエ係数をそれぞれ算出
し、 前記最大固有振動数もしくはそれに近い振動数における
フーリエ係数から前記最大固有振動数もしくはそれに近
い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅を算出し、 前記最小固有振動数もしくはそれに近い振動数における
フーリエ係数から前記最小固有振動数もしくはそれに近
い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅を算出するタ
イヤ空気圧低下検出方法。 - 【請求項４】 請求項２において、前記各パルスに対す
るパルス時間間隔から、アナログパルス時間間隔信号を
生成し、 前記アナログパルス時間間隔信号の前記最大固有振動数
もしくはそれに近い振動数における成分を第１のアナロ
グフィルタによって抽出して、前記最大固有振動数もし
くはそれに近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅
を求め、 前記アナログパルス時間間隔信号の前記最小固有振動数
もしくはそれに近い振動数における成分を第２のアナロ
グフィルタによって抽出して、前記最小固有振動数もし
くはそれに近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅
を求めるタイヤ空気圧低下検出方法。 - 【請求項５】 タイヤの空気圧が最大時のタイヤの軸心
回りのねじり固有振動数である最大固有振動数もしくは
それに近い振動数と、タイヤの空気圧が最小時のタイヤ
の軸心回りのねじり固有振動数である最小固有振動数も
しくはそれに近い振動数とを格納する記憶手段と、 前記最大固有振動数もしくはそれに近い振動数および前
記最小固有振動数もしくはそれに近い振動数におけるタ
イヤのねじり振動振幅をそれぞれ求めるねじり振動振幅
定量手段と、 前記最大固有振動数もしくはそれに近い振動数における
タイヤのねじり振動振幅と前記最小固有振動数もしくは
それに近い振動数におけるタイヤのねじり振動振幅との
比を算出するねじり振動振幅比算出手段と、 この比に基づいてタイヤの空気圧低下を判定する判定手
段とを備えたタイヤ空気圧低下検出装置。 - 【請求項６】 請求項５において、さらに、 タイヤの回転速度を検知して回転パルスを出力する回転
パルス出力手段と、 この検知した各パルスに対するパルス時間間隔信号を生
成するパルス時間間隔信号生成手段とを備えたタイヤ空
気圧低下検出装置。 - 【請求項７】 請求項６において、前記ねじり振動振幅
定量手段は、 前記各パルスに対するパルス時間間隔について、前記最
大固有振動数もしくはそれに近い振動数および前記最小
固有振動数もしくはそれに近い振動数におけるフーリエ
係数を算出するフーリエ係数算出手段と、 前記最大固有振動数もしくはそれに近い振動数または前
記最小固有振動数もしくはそれに近い振動数におけるフ
ーリエ係数から前記最大固有振動数もしくはそれに近い
振動数または前記最小固有振動数もしくはそれに近い振
動数におけるタイヤのねじり振動振幅をそれぞれ算出す
るねじり振動振幅算出手段とを有するタイヤ空気圧低下
検出装置。 - 【請求項８】 請求項６において、前記ねじり振動振幅
定量手段は、 前記各パルスに対するパルス時間間隔から、アナログパ
ルス時間間隔信号を生成するアナログパルス時間間隔信
号生成手段と、 前記アナログパルス時間間隔信号から前記最大固有振動
数もしくはそれに近い振動数における成分を抽出する第
１のアナログフィルタと、 前記アナログパルス時間間隔信号から前記最小固有振動
数もしくはそれに近い振動数における成分を抽出する第
２のアナログフィルタとを有するタイヤ空気圧低下検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11129194A JP3131201B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | タイヤ空気圧低下検出方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11129194A JP3131201B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | タイヤ空気圧低下検出方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000318418A true JP2000318418A (ja) | 2000-11-21 |
| JP3131201B2 JP3131201B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=15003480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11129194A Expired - Fee Related JP3131201B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | タイヤ空気圧低下検出方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3131201B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020523243A (ja) * | 2017-06-08 | 2020-08-06 | ルノー エス．ア．エス．Ｒｅｎａｕｌｔ Ｓ．Ａ．Ｓ． | 車両用タイヤの空気圧状況を診断するための方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101730543B1 (ko) * | 2015-05-07 | 2017-04-26 | 한서대학교 산학협력단 | 발 디딤판과 보조 손잡이를 구비한 삽 |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP11129194A patent/JP3131201B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020523243A (ja) * | 2017-06-08 | 2020-08-06 | ルノー エス．ア．エス．Ｒｅｎａｕｌｔ Ｓ．Ａ．Ｓ． | 車両用タイヤの空気圧状況を診断するための方法 |
| JP7076479B2 (ja) | 2017-06-08 | 2022-05-27 | ルノー エス．ア．エス． | 車両用タイヤの空気圧状況を診断するための方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3131201B2 (ja) | 2001-01-31 |
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|---|---|---|---|
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