JP2005014664A - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ空気圧検出の精度向上を図る。
【解決手段】タイヤ空気圧評価値となる共振周波数を求めたときに、それを求めたときの車輪速度、外気温度および路面の種類ごとに区分けして記憶しておく。そして、以前に同じような条件下で求められた共振周波数と今回求めた共振周波数との関係、具体的には、それら各共振周波数の平均値の差に基づき、タイヤ空気圧低下を判定する。このため、タイヤ空気圧の変動要因が複雑に絡み合っていたとしても、十分な精度のタイヤ空気圧検出を行うことが可能となる。
【選択図】 図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両走行時におけるタイヤの振動成分から間接的にタイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車輪速度センサからの車輪速度信号に車両走行時におけるタイヤの振動成分が含まれていることを利用し、車輪速度信号からタイヤの振動成分の共振周波数を抽出すると共に、その共振周波数に基づいてタイヤ空気圧の推定を行う装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
そして、タイヤの振動原因となる路面の凹凸、外気温度、車輪の速度、車輪の加速度、車両が旋回中であるか否か、タイヤのスリップ状態などの共振周波数変動要因となるものの情報に基づき、共振周波数を補正している。例えば、路面ゲインの影響が車輪速度の高い時と低い時とで異なるなどに基づき、車輪速度に応じた補正を行うなどの処理が成される。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１５２１５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように共振周波数の補正を行うにしても、上記各共振周波数の変動要因が複雑に絡み合うため、十分な精度のタイヤ空気圧検出を行うことが困難であった。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、タイヤ空気圧検出の精度向上を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１ないし９に記載の発明では、車輪と共に回転する歯を備えたロータ（１）に基づいて車輪の回転情報の検出を行う回転情報検出手段（２）と、回転情報検出手段が検出した回転情報に基づいてタイヤの振動成分のタイヤ空気圧評価値を抽出するタイヤ空気圧評価値抽出手段（１３０）と、車輪におけるタイヤ空気圧評価値の変動要因の状態を検出する変動要因状態検出手段（２ａ、２ｂ）と、変動要因状態検出手段が検出した変動要因の状態と関連付けてタイヤ空気圧評価値抽出したタイヤ空気圧評価値を記憶しておく記憶手段（３）と、タイヤ空気圧評価値抽出手段の抽出したタイヤ空気圧評価値に基づいてタイヤ空気圧の判定を行うタイヤ空気圧判定手段（１４０）とを有している。
【０００８】
そして、タイヤ空気圧判定手段は、タイヤ空気圧評価値抽出手段にてタイヤ空気圧評価値が抽出され、このタイヤ空気圧評価値を抽出したときの変動要因の状態が変動要因状態検出手段にて検出された場合に、このときの変動要因の状態と関連付けたタイヤ空気圧評価値が記憶手段に先に記憶されているか否かを判定し、先に記憶されている場合には、このとき抽出されたタイヤ空気圧評価値と先に記憶されたタイヤ空気圧評価値とを比較することでタイヤ空気圧を判定するようになっている。
【０００９】
このように、変動要因の状態と関連付けてタイヤ空気圧評価値を記憶しておき、以前にタイヤ空気圧評価値を求めた際の条件と同様の条件でタイヤ空気圧評価値が求められた場合、記憶された以前のタイヤ空気圧評価値と今回求めたタイヤ空気圧評価値とを比較することでタイヤ空気圧の判定を行うことができる。これにより、タイヤ空気圧検出の精度向上を図ることができる。
【００１０】
例えば、請求項２に示すように、タイヤ空気圧判定手段は、抽出されたタイヤ空気圧評価値と先に記憶されたタイヤ空気圧評価値との差が所定のしきい値よりも大きい場合にタイヤ空気圧が低下していたと判定する。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、タイヤ空気圧評価値抽出手段が抽出したタイヤ空気圧評価値のうち、抽出されたときの変動要因の状態が同等なもの同士を所定個数分集めて平均化するタイヤ空気圧評価値平均化手段（２００）を備え、記憶手段は、タイヤ空気圧評価値平均化手段が平均化したタイヤ空気圧評価値の平均値を対応する変動要因の状態と関連付けて記憶しておくものであることを特徴としている。
【００１２】
このように、タイヤ空気圧評価値平均化手段によって所定個数分のタイヤ空気圧評価値を平均化し、その平均値を記憶させるようにすることもできる。
【００１３】
この場合、請求項４に示すように、タイヤ空気圧判定手段は、平均化処理にて所定個数分のタイヤ空気圧評価値が平均化されて平均値が求められた場合に、対応する変動要因の状態と関連付けたタイヤ空気圧評価値の平均値が先に記憶されていれば、これら各平均値を比較することでタイヤ空気圧判定を行う。この場合においても、請求項５に示すように、タイヤ空気圧判定手段は、各平均値の差が所定のしきい値よりも大きかった場合にタイヤ空気圧が低下していると判定することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明では、変動要因状態検出手段が検出した変動要因の状態に対し、記憶手段に記憶されている変動要因の状態の中でその状態が近い範囲を決定する近傍範囲決定手段（５００）を有し、タイヤ空気圧判定手段は、タイヤ空気圧評価値抽出手段にてタイヤ空気圧評価値が抽出され、このタイヤ空気圧評価値を抽出したときの変動要因の状態が変動要因状態検出手段にて検出された場合に、近傍範囲決定手段にて決定された変動要因の状態と関連付けて記憶手段に先に記憶されたタイヤ空気圧評価値と、このとき抽出されたタイヤ空気圧評価値とを比較することでタイヤ空気圧を判定するようになっていることを特徴としている。
【００１５】
このように、近傍範囲決定手段によってタイヤ空気圧評価値が求められた条件が近い範囲を決定し、その範囲において先に記憶されたタイヤ空気圧評価値と今回求められたタイヤ空気圧評価値とを比較することによってもタイヤ空気圧を判定することが可能である。
【００１６】
請求項７に記載の発明では、変動要因状態検出手段が検出した変動要因の状態に対し、記憶手段に記憶されている変動要因の状態が遠い範囲を決定する遠方範囲決定手段を有し、タイヤ空気圧判定手段は、タイヤ空気圧評価値抽出手段にてタイヤ空気圧評価値が抽出され、このタイヤ空気圧評価値を抽出したときの変動要因の状態が変動要因状態検出手段にて検出された場合に、遠方範囲決定手段にて決定された変動要因の状態と関連付けて記憶手段に先に記憶されたタイヤ空気圧評価値と、このとき抽出されたタイヤ空気圧評価値とを比較することでタイヤ空気圧を判定するようになっていることを特徴としている。
【００１７】
このように、タイヤ空気圧評価値が求められた条件が近い範囲だけでなく、それよりも遠い範囲において先に記憶されたタイヤ空気圧評価値と今回求められたタイヤ空気圧評価値とを比較することによってもタイヤ空気圧を判定することも可能である。このような遠方範囲のタイヤ空気圧評価値との比較は、請求項６に示される近傍範囲のタイヤ空気圧評価値との比較が不十分であった場合のみとすることも可能である。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態にかかるタイヤ空気圧検出装置の概略図を示す。以下、この図に基づいてタイヤ空気圧検出装置の構成について説明する。
【００２０】
タイヤ空気圧検出装置は、車輪速度センサ２ａ、温度センサ２ｂ、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）３および表示部４を有して構成され、車輪速度センサ２ａや温度センサ２ｂからの検出信号（車輪速度信号）に基づいてタイヤ空気圧を検出するものである。
【００２１】
車輪速度センサ２ａは、回転情報検出手段に相当するもので、例えば電磁ピックアップ式のもので構成され、ほぼ等間隔に配置された多数（例えば、４８個）の歯を有する歯車状のシグナルロータ１の歯の通過に伴って車輪速度信号を出力する。すなわち、シグナルロータ１が磁性材料によって構成されることから、車輪速度センサ２ａは、シグナルロータ１の歯の回転に伴う磁界の変化に基づいて、シグナルロータ１の歯の回転情報を含む信号を検出し、例えば、歯の１つ（歯の山１ａおよび谷１ｂ）が通過する毎に１つの正弦波の車輪速度信号を出力する。
【００２２】
温度センサ２ｂは、外気温度を検出するものであり、この温度センサ２ｂからの検出信号に基づいてタイヤ周辺の外気温度が検出されるようになっている。
【００２３】
ＥＣＵ３は、予めインストールされたプログラムに基づいてタイヤ空気圧判定処理を実行するものであり、カウンタやタイマおよび記憶手段に相当するメモリ等が備えられた構成となっている。このＥＣＵ３にて正弦波状の車輪速度信号を受け取り、波形整形等を行ったのち、その車輪速度信号に基づいてタイヤ空気圧検出処理を行う。具体的には、ＥＣＵ３は、車輪速度センサ２ａからの車輪速度信号に基づいて検出される車輪速度や路面の種類、更には温度センサ２ｂにて検出される外気温度をパラメータとして、タイヤ空気圧検出処理で推定されたタイヤ空気圧に関するデータをＥＣＵ３内のデータベースにマップ化して記憶させ、過去のデータと比較することでタイヤ空気圧が低下しているか否かを検出するようになっている。
【００２４】
表示部４は、ＥＣＵ３からのタイヤ空気圧低下信号を受け取り、タイヤ空気圧が低下していることを表示することで運転者に報知する。例えば、表示部４は、インジケータなどで構成される。
【００２５】
次に、上記構成のタイヤ空気圧検出装置が行うタイヤ空気圧検出処理の詳細について説明する。図２は、ＥＣＵ３が実行するタイヤ空気圧検出処理のメインフローチャートである。この処理は、図示しないイグニッションスイッチがオンされると、所定の演算周期毎（例えば１秒毎）に実行されるものである。なお、タイヤ空気圧検出処理において、本発明の特徴部分に関する箇所以外は特許文献１等において周知となっている手法と同様であるため、それらの部分については説明を簡略化する。
【００２６】
まず、ステップ１１０では、車輪速度演算処理が実行される。この処理は、車輪速度センサ２ａからの車輪速度信号に基づいて車輪速度の演算を行うものである。例えば、車輪速度センサ２ａから交流信号として送られてくる車輪速度信号を波形整形して２値のパルス信号に変換すると共に、所定のサンプリング周期毎にそのパルス間隔の平均値が算出され、算出された平均値の逆数から車輪速度が演算される。この演算結果が車輪速度に関するデータとして今後の処理に用いられる。また、このステップでは、外気温度入力処理が実行される。外気温度入力処理では、外気温度センサ２ｂからの検知信号に基づいて外気温度が求められる。
【００２７】
ステップ１２０では、フィルタ処理が実行される。この処理は、車輪速度演算処理での演算結果に対してタイヤ空気圧に依存した共振周波数付近の信号成分のみを抽出するものであり、例えば３０〜４０Ｈｚの周波数帯域のみが通過できるフィルタを用いて行われる。また、このフィルタ処理によって車輪速度演算結果からタイヤ振動成分のみが抽出されると、それの２乗平均から路面の種類が判定される。
【００２８】
ステップ１３０では、ステップ１２０でフィルタリングされた後の車輪速度に関するデータからタイヤ空気圧評価値として、タイヤ振動に関する共振周波数が抽出される。例えば、車輪速度に関するデータから離散時間モデルのパラメータが同定され、同定したパラメータに基づいて共振周波数が算出される。なお、ＥＣＵ３のうち、この処理を実行する部分が本発明のタイヤ空気圧評価値抽出手段に相当する。
【００２９】
ステップ１４０では、ステップ１３０で求められた共振周波数に基づくタイヤ空気圧評価処理が実行される。例えば、タイヤ空気圧が高いと共振周波数が高く、タイヤ空気圧が低いと共振周波数が低くなるという相関関係より、共振周波数の高低に基づいたタイヤ空気圧推定が行われる。このタイヤ空気圧推定に基づき、タイヤ空気圧が低下したか否かが判定され、その旨の警報が必要であるか否かが判定される。このタイヤ空気圧評価処理については後で詳細に説明する。なお、ＥＣＵ３のうち、この処理を実行する部分が本発明におけるタイヤ空気圧判定手段に相当する。
【００３０】
ステップ１５０では、ステップ１４０でのタイヤ空気圧推定に基づくタイヤ空気圧表示処理が実行される。具体的には、ステップ１４０において警報が必要であるとの判定がなされた場合に、その旨を示すタイヤ空気圧低下信号が表示器４に向けて出力される。この処理によりタイヤ空気圧低下信号が出力されると、表示器４にてタイヤ空気圧が低下していることが表示される。これにより、運転者に対してタイヤ空気圧低下の警報が行われる。
【００３１】
次に、上述したタイヤ空気圧評価処理の詳細について説明する。図３に、タイヤ空気圧評価処理のフローチャートを示す。このフローチャートは、図２に示すステップ１４０において実行されるもので、タイヤ空気圧検出の演算周期毎に実行される。
【００３２】
まず、このタイヤ空気圧評価処理の概略について説明する。タイヤ空気圧評価処理は、図４に表したマトリクス状の３次元マップに示されるように、タイヤ空気圧評価値変動要因の一例となる車輪速度をＸ軸、外気温度をＹ軸、路面の種類をＺ軸で定義した場合に、これら車輪速度、外気温度および路面の種類がどのような状態であったときに、今回の共振周波数のデータを取得したかをマップ化しておき、そのマップに基づいてタイヤ空気圧低下の評価を行うものである。
【００３３】
図４に示される３次元マップは、車輪速度と外気温度との各パラメータが所定のセルに区分けした２次元マップを路面の種類別に複数段持つことで３次元化されたものであり、ＥＣＵ３内のデータベース内に記憶されている。車輪速度で定義されるＸ軸は、例えば、４０ｋｍ／ｈ以下、４０〜８０ｋｍ／ｈ、８０〜１２０ｋｍ／ｈ、１２０〜１６０ｋｍ／ｈ、１６０ｋｍ／ｈ以上のように５段階に領域が分割されている。また、外気温度で定義されるＹ軸は、例えば、０度以下、０〜４０度、４０度以上のように３段階に領域が分割されている。そして、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれ分割された領域の各交点をセルとして、各セル毎に相応する車輪速度および外気温度が決められている。具体的には、車輪速度の各領域は線Ａ１〜Ａ５、外気温度の各領域は線ａ１〜ａ３で示されており、例えば、車輪速度が４０〜８０ｋｍ／ｈ、外気温度が１７度であった場合には、これら車輪速度および外気温度に相当するセルは、線Ａ２と線ａ２の交点で定義されるセルということになる。
【００３４】
このように、タイヤ空気圧評価処理では、車輪速度、外気温度および路面の種類に応じたセルを定義しておき、共振周波数のデータが得られるたびに、そのデータがどのような条件下で得られたかを求める。そして、その条件に相当するセルのバッファ内に共振周波数のデータを記憶しておく。その後、新たに共振周波数のデータを得ると、そのデータを得たときの車輪速度、外気温度および路面の種類と一致するセルのバッファに先に記憶されたデータと比較され、タイヤ空気圧が低下しているか否かが判定される。
【００３５】
続いて、タイヤ空気圧評価処理の詳細について図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、ステップ２００では、セル平均化処理が実行される。この処理では、上述したように定義される３次元マップ中の各セルのバッファに記憶された共振周波数のデータの平均値が求められる。このセル平均化処理のフローチャートを図５に示す。なお、ＥＣＵ３のうち、この処理を実行する部分が本発明におけるタイヤ空気圧評価値平均化手段に相当する。
【００３６】
この図のステップ３００に示されるように、まず、タイヤ空気圧評価値演算時のセルを決定する処理が成される。つまり、タイヤ空気圧評価値となる共振周波数がどのような条件下で演算されたか、具体的には、共振周波数演算時の車輪速度、外気温度および路面の種類がどのような状態であったかが求められる。これらの各状態は、ステップ１１０、１２０での演算および判定結果から求められる。そして、これら各状態に対応するセルを決定する。なお、ＥＣＵ３のうち、この処理を実行する部分が本発明の変動要因状態検出手段に相当する。
【００３７】
次いで、ステップ３１０では、セルのバッファにタイヤ空気圧評価値となる共振周波数を加算するという加算処理が成される。この処理は、ステップ３００で決定されたセル（以下、該当セルという）において、以前から加算され続けている共振周波数の総和に今回取得した共振周波数を加算するものである。このように取得した共振周波数をその都度加算することで、ステップ３００で該当セルのバッファ内に共振周波数のデータを記憶させることができる。また、このとき、ＥＣＵ３内に備えられた図示しないカウンタのカウント値が１つインクリメントされる。これにより、共振周波数の加算回数が今回で何回目となるかというバッファ加算数を確認することができる。
【００３８】
ステップ３２０では、今回の該当セルにおけるバッファ加算数が６０回を超えているか否かが判定される。この処理は、上述したＥＣＵ３内のカウンタのカウント値によって判定され、カウント値が６０未満であれば、共振周波数のデータ数が不十分であるとしてタイヤ空気圧判定処理をそのまま終了する。この場合、次にまた今回共振周波数が演算された条件と類似する条件下で共振周波数が演算され、今回の該当セルが幾度も選択されるまで、そのセルでの平均化処理は成されないことになる。
【００３９】
ステップ３３０では、今回の該当セルにおける共振周波数の平均値Ｄが求められる。この平均値Ｄは、共振周波数の加算値の総和をバッファ加算回数で割ったもの（平均値Ｄ＝加算値の総和／バッファ加算回数）で求められる。本実施形態の場合、ＥＣＵ３内のカウンタのカウント値が６０に達すると平均値Ｄが求められることから、平均値Ｄは加算値の総和／６０となる。このため、上述したようにタイヤ空気圧判定処理の演算周期が例えば１秒毎であるとすれば、１秒毎のタイヤ空気圧評価値を６０個貯めた後に平均化することになる。ここでのバッファ加算回数やタイヤ空気圧判定処理の演算周期はマッチング定数であり、適宜設定変更可能である。
【００４０】
また、ステップ３３０においてセルのバッファに記憶された共振周波数の平均値Ｄが求められると、これまでにそのセルのバッファ内に記憶させた共振周波数の加算値およびバッファ加算回数を示すカウンタがリセットされる。このため、そのセルのバッファ内に改めて共振周波数のデータが６０個分貯められ、貯められると再度新たな平均値Ｄが求められる。以上のようにして、セル平均化処理が完了する。
【００４１】
なお、ここでの平均化処理は、各セル毎に所定個数分の共振周波数のデータを貯め、貯められたデータを平均化し、その後に貯めたデータをリセットしている。しかしながら、貯めたデータをリセットせずに残しておき、所定個数以上のデータが集まったのであれば、その集まったデータ個数分の平均値を求めることも可能である。また、新たに共振周波数のデータが得られた場合に最も古いデータだけをリセットし、新たに得た共振周波数を含めた所定個数分のデータの平均値を求めることも可能である。
【００４２】
次に、図３のステップ２１０では、図５のステップ３００において今回の該当セルと同一セルに初期値が存在するか否かが判定される。ここでいう初期値とは、タイヤ空気圧評価値となる共振周波数の平均値Ｄの初期値であり、ステップ２００に示したセル平均化処理で平均値Ｄが初めて求められたのであれば、該当セルに初期値が存在せず、初めて求められたものでなければ、該当セルに初期値が存在することになる。
【００４３】
そして、このステップで否定判定されれば、ステップ２２０に進み、今回平均値Ｄが初めて求められたものとして、該当セルのバッファに今回求めた平均値Ｄが初期値として設定されると共に、ＥＣＵ３に備えられたメモリに初期値が設定された時間を示すタイムスタンプが記される。また、このステップで肯定判定されれば、ステップ２３０に進む。
【００４４】
ステップ２３０では、該当セルに存在する初期値（以下、該当セル初期値という）との比較によるタイヤ空気圧低下の判定処理が実行される。すなわち、この判定処理では、該当セルに先に設定されたタイヤ空気圧評価値との関係からタイヤ空気圧低下が判定される。この判定処理のフローチャートを図６に示す。
【００４５】
この図に示されるように、まず、ステップ４００では、警報判定値を決定する処理が成される。警報判定値は、各セル毎に個別に決定されているものであり、例えば、車輪速度の速度帯毎に細かく設定されている。具体的には、車輪速度が高速である場合には警報判定値が厳しく（低く）設定され、高速域において車両の安全性が高められるようになっている。
【００４６】
ステップ４１０では、今回求めた共振周波数の平均値Ｄと先に設定されている該当セル初期値との差がステップ４００で設定された警報判定値以上となっているか否かが判定される。そして、その差が警報判定値以上である場合には、タイヤ空気圧低下によって共振周波数が低下しているとして、警報を行うという判定が成される。この判定が成されると、タイヤ空気圧評価処理を終了し、図２のステップ１５０に進んで、タイヤ空気圧低下信号が出力される。これにより、表示器４にて、タイヤ空気圧が低下していることが表示されることになる。
【００４７】
一方、ステップ４１０で否定判定されると、該当セル初期値との関係に基づいてはタイヤ空気圧が低下しているとは言えないとして、本処理を終了する。
【００４８】
続いて、図３のステップ２４０に進み、近傍セル初期値との判定処理を実行する。ここでいう近傍セルとは、図５のステップ３００で今回決定されたセルの近傍に位置するセルという意味であり、この処理では近傍セルに設定された初期値（以下、近傍セル初期値という）との関係からタイヤ空気圧低下の判定が行われる。この判定処理のフローチャートを図７に示す。
【００４９】
この図に示されるように、まず、ステップ５００では、判定を行う近傍セルの範囲が決定される。ＥＣＵ３のうち、この処理を実行する部分が本発明における近傍範囲決定手段に相当する。
【００５０】
具体的には、この処理では、今回の該当セルの近傍に位置するセルとしてどのセルが該当するかが決定され、該当する近傍セルのうち近傍セル初期値が設定されているものが判定を行う近傍セルの範囲とされる。また、ここでの近傍セルの範囲とは、今回の該当セルと比較的近い条件と考えられるセルの範囲ということを意味している。従って、今回の該当セルから多少遠い位置であってもタイヤ空気圧評価値の補正誤差が少ないような条件（例えば外気温度）に関しては、近傍セルの範囲が広く設定される。例えば、近傍セルの範囲として、車輪速度で定義されるＸ軸では１セル分、外気温度で定義されるＹ軸では３セル分、路面で定義されるＺ軸では１セル分というように設定される。なお、この近傍セルの範囲は、後述するステップ５１０以降の処理で実行される補正誤差が少なくなるようマッチング設定されるため、各セル毎に異なる場合も有り得る。
【００５１】
続く、ステップ５１０では、近傍セル初期値と今回求めた共振周波数の平均値Ｄのタイヤ空気圧変動要因とを比較し、これらの差分から今回求めた共振周波数の平均値Ｄの補正値を求める。つまり、今回求めた共振周波数の平均値Ｄが仮に近傍セルの条件下で求めたものであったなら、どの程度平均値Ｄがずれたものとなっていたかというズレ量を求める。このため、このステップで求められる補正値は、車輪速度に応じた補正値と外気温度に応じた補正値と路面の種類に応じた補正値それぞれを加味した値となる。
【００５２】
ステップ５２０では、図６のステップ４００で決定された警報判定値の補正がなされ、補正警報判定値が求められる。すなわち、ステップ４００で決定された警報判定値は、今回求められた共振周波数の平均値Ｄを該当セル初期値と比較する場合に適用されるものであり、近傍セル初期値と比較する場合には、次のように補正する。つまり、補正警報判定値＝（Ｋ×補正値）＋警報判定値の式に基づいて、補正警報判定値が求められる。なお、この数式内における補正値はステップ５１０で求められた補正値であり、Ｋは感度係数である。このような補正を行った場合、補正値が大きくなるほど補正警報判定値が大きく設定されることになる。これは、補正値が大きいほど補正誤差が発生し、タイヤ空気圧評価値のデータとして信頼性に乏しいことから、警報判定値を緩めたものである。
【００５３】
ステップ５３０では、今回求められた共振周波数の平均値Ｄの補正がなされ、補正平均値Ｄが求められる。補正平均値Ｄとは、今回求められた共振周波数の平均値Ｄが近傍セルの条件下で求められた場合に想定される値に相当するものである。具体的には、ステップ５１０で求められた補正値に基づき、補正平均値Ｄ＝平均値Ｄ＋補正値の式を利用して補正平均値Ｄが求められる。
【００５４】
そして、ステップ５４０では、補正平均値Ｄと先に設定されている近傍セル初期値との差がステップ５３０で設定された補正警報判定値以上となっているか否かが判定される。そして、その差が補正警報判定値以上である場合には、タイヤ空気圧低下によって共振周波数が低下しているとして、警報を行うという判定が成される。この判定が成されると、タイヤ空気圧評価処理を終了し、図２のステップ１５０に進んで、タイヤ空気圧低下信号が出力される。これにより、表示器４にて、タイヤ空気圧が低下していることが表示されることになる。
【００５５】
一方、ステップ５４０で否定判定されると、ステップ５５０にて、近傍セルすべてに対して上記各処理が実行されたか否かが判定される。そして、実行されていなかった場合には、再びステップ５１０に戻り、実行されていない他の近傍セルに対して、上記各処理が繰り返され、実行されていた場合には本処理を終了する。
【００５６】
続いて、図３のステップ２５０に進み、遠方セルとの評価が必要であるか否かの度合いを判定する遠方セル評価必要度判定処理が成される。この評価は、ステップ２４０に示した近傍セル初期値との判定が十分であったか否かなどに応じて行われる。例えば、タイヤ空気圧評価に用いることが可能であった有効な近傍セルの数が不十分であった場合、近傍セルの初期値が新しいデータでタイヤ空気圧が空気の自然漏洩によるときのデータとして不十分である場合等に、遠方セルとの評価が必要であると判定される。この遠方セル評価必要度判定処理のフローチャートを図８に示す。
【００５７】
この図に示されるように、まず、ステップ６００では、近傍セル範囲該当数が予め決められた設定評価数以下であるか否かが判定される。近傍セル範囲該当数とは、図７のステップ５００で決定された近傍セルの範囲内にどれだけの近傍セルがあったか、より具体的にはどれだけの近傍セルに近傍セル初期値が設定されていたかに基づいて判定される。そして、このステップで肯定判定されれば、遠方セルとの評価が必要であると判定され、ステップ６１０においてその旨を示す遠方セル評価必要フラグが立てられる。一方、このステップで否定判定されると、ステップ６２０に進む。
【００５８】
ステップ６２０では、近傍セル初期値が設定された時間を示すタイムスタンプおよびＥＣＵ３に備えられたタイマの計数値に基づき、近傍セル初期値が設定されてから所定の設定時間経過しているか否かが判定される。この処理により、近傍セル初期値が設定されてからある程度時間が経過しているか、すなわち新しすぎないか否かが判定される。そして、このステップで肯定判定されればステップ６３０に進み、近傍セル初期値がタイヤ空気圧評価に用いるデータとして有効であったものとして、ＥＣＵ３内に備えられる有効近傍セルカウンタのカウント数を１つインクリメントし、有効カウントをプラス１に設定する。また、否定判定されると、近傍セル初期値がタイヤ空気圧評価に用いるデータとして不十分であったものとして、有効近傍セルカウンタのカウント数をインクリメントせずに、ステップ６４０に進む。
【００５９】
ステップ６４０では、近傍セル初期値すべてに関して確認が終了したか否かが判定される。そして、終了していなかった場合には、再びステップ６２０に戻り、実行されていない他の近傍セルに対して上記各処理が繰り返され、終了していた場合にはステップ６５０に進む。
【００６０】
ステップ６５０では、有効近傍セルカウンタのカウント数が設定カウント数以上であるか否かが判定される。そして、ここで肯定判定された場合には、近傍セルのタイヤ空気圧評価に用いることが可能であった有効な近傍セルの数が十分であるため、遠方セル評価不要であるとしてステップ６６０に進み、その旨を示すべく遠方セル評価必要フラグが立てられないままとされる。また、ここで否定判定された場合には、近傍セルのタイヤ空気圧評価に用いることが可能であった有効な近傍セルの数が不十分であったとして、ステップ６１０に進み、その旨を示すべく遠方セル評価必要フラグが立てられる。
【００６１】
そして、図３のステップ２６０に進み、遠方セル評価が必要であるか否かが判定される。この判定は、図８のステップ６１０、６６０で設定される遠方セル評価必要フラグの状態に基づいて行われる。そして、遠方セル評価必要フラグが立っていない場合には遠方セル評価が必要でないため、そのままタイヤ空気圧判定処理を終了する。また、遠方セル評価必要フラグが立っていた場合には遠方セル評価が必要であるとして、ステップ２７０に進む。
【００６２】
ステップ２７０では、遠方セル初期値との判定処理を実行する。ここでいう遠方セルとは、図５のステップ３００で決定された該当セルおよび図７のステップ５００で決定された近傍セルを除いた他のセルすべてを意味する。この処理では、遠方セルに設定された初期値（以下、遠方セル初期値という）との関係からタイヤ空気圧低下の判定が行われる。この判定処理のフローチャートを図９に示す。なお、遠方セルは、ＥＣＵ３にて全セルから該当セルおよび近傍セルを除くことによって自動的に決定される。ＥＣＵ３のうち、この遠方セルを決定する部分が本発明における遠方範囲決定手段に相当する。
【００６３】
まず、ステップ７００では、遠方セル初期値と該当セル初期値とを比較し、これらの差分から今回求めた共振周波数の平均値Ｄの補正値を求める。つまり、今回求めた共振周波数の平均値Ｄが仮に遠方セルの条件下で求めたものであったなら、どの程度平均値Ｄがずれたものとなっていたかというズレ量を求める。このため、このステップで求められる補正値は、車輪速度に応じた補正値と外気温度に応じた補正値と路面の種類に応じた補正値それぞれを加味した値となる。
【００６４】
ステップ７１０では、図６のステップ４００で決定された警報判定値の補正がなされ、補正警報判定値が求められる。ステップ４００で決定された警報判定値は、今回求められた共振周波数の平均値Ｄを該当セル初期値と比較する場合に適用されるものであり、遠方セル初期値と比較する場合には次のように補正する。つまり、補正警報判定値＝（Ｋ′×補正値）＋警報判定値の式に基づいて、補正警報判定値が求められる。なお、この数式内における補正値はステップ５１０で求められた補正値であり、Ｋ′は感度係数である。このような補正を行った場合、補正値が大きくなるほど補正警報判定値が大きく設定されることになる。これは、補正値が大きいほど補正誤差が発生し、タイヤ空気圧評価値のデータとして信頼性に乏しいことから、警報判定値を緩めたものである。
【００６５】
ステップ７２０では、今回求められた共振周波数の平均値Ｄの補正がなされ、補正平均値Ｄが求められる。補正平均値Ｄとは、今回求められた共振周波数の平均値Ｄが遠方セルの条件下で求められた場合に想定される値に相当するものである。具体的には、ステップ７００で求められた補正値に基づき、補正平均値Ｄ＝平均値Ｄ＋補正値の式を利用して補正平均値Ｄが求められる。
【００６６】
そして、ステップ７３０では、補正平均値Ｄと先に設定されている遠方セル初期値との差がステップ７２０で設定された補正警報判定値以上となっているか否かが判定される。そして、その差が補正警報判定値以上である場合には、タイヤ空気圧低下によって共振周波数が低下しているとして、警報を行うという判定が成される。この判定が成されると、タイヤ空気圧評価処理を終了し、図２のステップ１５０に進んで、タイヤ空気圧低下信号が出力される。これにより、表示器４にて、タイヤ空気圧が低下していることが表示されることになる。
【００６７】
一方、ステップ７３０で否定判定されると、遠方セルすべてに対して上記各処理が実行されたか否かが判定される。そして、実行されていなかった場合には、再びステップ７００に戻り、実行されていない他の遠方セルに対して、上記各処理が繰り返され、実行されていた場合には本処理を終了する。
【００６８】
以上のような処理によれば、以下のようにタイヤ空気圧判定が実行される。図１０にタイヤ空気圧判定により作成されるマップの概念図を示し、この図に基づいて説明する。
【００６９】
まず、車輪速度が１６０ｋｍ／ｈ以上、外気温度が０度以下の状態が続き、共振周波数の演算回数が６０回に至ると、線Ａ５と線ａ１との交点で定義されるセルのバッファに共振周波数の平均値Ｄが記憶される。続いて、車輪速度が４０ｋｍ／ｈ以下、外気温度が２０度以上の状態が続く、共振周波数の演算回数が６０回に至ると、線Ａ１と線ａ２との交点Ｂで定義されるセルのバッファにそのときの共振周波数の平均値Ｄが記憶される。このようにして、色々な条件下での共振周波数の平均値Ｄが記憶されていき、Ａ番目、Ｂ番目、Ｃ番目・・・と共振周波数の演算回数が６０回に至った順番に共振周波数の平均値Ｄの初期値が設定されていく。
【００７０】
そして、図１０（ｂ）に示されるように、Ｐ番目に共振周波数の演算回数が６０回に至ったときの条件がＡ番目の条件と同じものであった場合には、今回求められた共振周波数の平均値ＤがＡ番目に相当するセルのバッファに記憶された初期値と比較される。そして、Ｂ番目やＣ番目等、Ｐ番目以前に初期値が記憶されたセルが近傍セルであれば、今回求められた共振周波数の平均値Ｄが補正されて近傍セル初期値と比較され、遠方セルであれば、今回求められた共振周波数の平均値Ｄが補正されて遠方セル初期値と比較される。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置では、以前に同じような条件下で求められた共振周波数と今回求めた共振周波数との関係、具体的には、それら各共振周波数の平均値からタイヤ空気圧低下を判定している。このため、タイヤ空気圧評価値の変動要因が複雑に絡み合っていたとしても、十分な精度のタイヤ空気圧検出を行うことが可能となる。
【００７２】
また、以前に同じような条件下で求められた共振周波数が存在しない場合には、多少条件が異なっていたとしても、近い条件下で求められた共振周波数に基づいてタイヤ空気圧低下を判定するようにしている。このため、判定誤差を保ち、システムの応答性を落とすこと無く、より高い精度のタイヤ空気圧検出が行える。
【００７３】
（他の実施形態）
上記実施形態では、タイヤ空気圧評価値の変動要因として、車輪速度、外気温度および路面の種類を例に挙げて説明したが、他の要因、車輪の加速度、車両が旋回中であるか否か、タイヤのスリップ状態、エンジン出力、荷重などのパラメータについても本発明を適用することが可能である。また、変動要因は３つ以上であってもそれ以下であっても関係なく本発明を適用することが可能である。
【００７４】
また、上記実施形態では、タイヤ空気圧評価値としてタイヤの共振周波数を例に挙げて説明したが、タイヤの動荷重半径を適用してタイヤ空気圧判定を行う場合についても本発明を適用することが可能である。
【００７５】
さらに、上記実施形態では、該当セルのバッファに共振周波数を記憶していくようにしているが、該当セルと関連付けられる形で共振周波数を記憶させられれば良い。例えば、各セルにＩＤアドレスを付しておき、該当セルのＩＤアドレスと共に共振周波数を記憶しておくなどが考えられる。
【００７６】
なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すタイヤ空気圧検出装置におけるＥＣＵ３が実行するタイヤ空気圧検出処理のメインフローチャートである。
【図３】図２に示すタイヤ空気圧検出処理中におけるタイヤ空気圧評価処理のフローチャートである。
【図４】車輪速度、外気温度および路面の種類の関係を３次元マップ化した図である。
【図５】図３に示すタイヤ空気圧評価処理におけるセル平均化処理のフローチャートである。
【図６】図３に示すタイヤ空気圧評価処理における該当セル初期値との判定処理のフローチャートである。
【図７】図３に示すタイヤ空気圧評価処理における近傍セル初期値との判定処理のフローチャートである。
【図８】図３に示すタイヤ空気圧評価処理における遠方セル評価必要度判定処理のフローチャートである。
【図９】図３に示すタイヤ空気圧評価処理における遠方セル初期値との判定処理のフローチャートである。
【図１０】図３に示すタイヤ空気圧評価処理を実行した場合の様子を３次元マップ上に示した説明図である。
【符号の説明】
１…シグナルロータ、２ａ…車輪速度センサ、２ｂ…温度センサ、３…ＥＣＵ、４…表示部。

Claims (9)

1. 車輪と共に回転する歯を備えたロータ（１）に基づいて前記車輪の回転情報の検出を行う回転情報検出手段（２）と、
   前記回転情報検出手段が検出した回転情報に基づいて前記車輪におけるタイヤ空気圧評価値を抽出するタイヤ空気圧評価値抽出手段（１３０）と、
   前記車輪におけるタイヤ空気圧評価値の変動要因の状態を検出する変動要因状態検出手段（２ａ、２ｂ）と、
   前記変動要因状態検出手段が検出した前記変動要因の状態と関連付けて前記タイヤ空気圧評価値抽出したタイヤ空気圧評価値を記憶しておく記憶手段（３）と、
   前記タイヤ空気圧評価値抽出手段の抽出した前記タイヤ空気圧評価値に基づいてタイヤ空気圧の判定を行うタイヤ空気圧判定手段（１４０）とを有し、
   前記タイヤ空気圧判定手段は、前記タイヤ空気圧評価値抽出手段にてタイヤ空気圧評価値が抽出され、このタイヤ空気圧評価値を抽出したときの前記変動要因の状態が前記変動要因状態検出手段にて検出された場合に、このときの前記変動要因の状態と関連付けたタイヤ空気圧評価値が前記記憶手段に先に記憶されているか否かを判定し、先に記憶されている場合には、このとき抽出されたタイヤ空気圧評価値と先に記憶されたタイヤ空気圧評価値とを比較することで前記タイヤ空気圧を判定するようになっていることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
2. 前記タイヤ空気圧判定手段は、前記抽出されたタイヤ空気圧評価値と先に記憶されたタイヤ空気圧評価値との差が所定のしきい値よりも大きい場合に前記タイヤ空気圧が低下していたと判定するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
3. 前記タイヤ空気圧評価値抽出手段が抽出したタイヤ空気圧評価値のうち、抽出されたときの前記変動要因の状態が同等なもの同士を所定個数分集めて平均化するタイヤ空気圧評価値平均化手段（２００）を備え、
   前記記憶手段は、前記タイヤ空気圧評価値平均化手段が平均化したタイヤ空気圧評価値の平均値を、対応する前記変動要因の状態と関連付けて記憶しておくものであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
4. 前記タイヤ空気圧判定手段は、前記平均化処理にて前記所定個数分の前記タイヤ空気圧評価値が平均化されて平均値が求められた場合に、対応する前記変動要因の状態と関連付けたタイヤ空気圧評価値の平均値が先に記憶されていれば、これら各平均値を比較することで前記タイヤ空気圧判定を行うようになっていることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ空気圧検出装置。
5. 前記タイヤ空気圧判定手段は、前記各平均値の差が所定のしきい値よりも大きかった場合に前記タイヤ空気圧が低下していると判定するようになっていることを特徴とする請求項４に記載のタイヤ空気圧検出装置。
6. 前記変動要因状態検出手段が検出した変動要因の状態に対し、前記記憶手段に記憶されている前記変動要因の状態の中でその状態が近い範囲を決定する近傍範囲決定手段（５００）を有し、
   前記タイヤ空気圧判定手段は、前記タイヤ空気圧評価値抽出手段にてタイヤ空気圧評価値が抽出され、このタイヤ空気圧評価値を抽出したときの変動要因の状態が前記変動要因状態検出手段にて検出された場合に、前記近傍範囲決定手段にて決定された前記変動要因の状態と関連付けて前記記憶手段に先に記憶されたタイヤ空気圧評価値と、このとき抽出されたタイヤ空気圧評価値とを比較することで前記タイヤ空気圧を判定するようになっていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
7. 前記変動要因状態検出手段が検出した変動要因の状態に対し、前記記憶手段に記憶されている前記変動要因の状態が遠い範囲を決定する遠方範囲決定手段を有し、
   前記タイヤ空気圧判定手段は、前記タイヤ空気圧評価値抽出手段にてタイヤ空気圧評価値が抽出され、このタイヤ空気圧評価値を抽出したときの変動要因の状態が前記変動要因状態検出手段にて検出された場合に、前記遠方範囲決定手段にて決定された前記変動要因の状態と関連付けて前記記憶手段に先に記憶されたタイヤ空気圧評価値と、このとき抽出されたタイヤ空気圧評価値とを比較することで前記タイヤ空気圧を判定するようになっていることを特徴とする請求項６に記載のタイヤ空気圧検出装置。
8. 前記タイヤ空気圧評価値抽出手段は、前記回転情報検出手段が検出した回転情報に基づいて前記タイヤの振動成分の共振周波数を抽出する共振周波数抽出手段（１３０）であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
9. 前記変動要因の状態とは、前記車輪の速度、外気温度および路面の種類の少なくとも１つを含んでいることを特徴する請求項１ないし８のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。

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