JP2005138714A - タイヤ空気圧検知システム及びタイヤ空気圧検知システムにおける閾値の補正プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 タイヤの交換が行われた場合でも、適切な閾値により空気圧の低下を適切に検知することのできるタイヤ空気圧検知システム及びタイヤ空気圧検知システムにおける閾値の補正プログラムを提供する。
【解決手段】 車輪速センサＳの測定値から車体速Ｖｖを測定する一方で、交換後タイヤ特性としてＤＬＲｉを車体速Ｖｖに対応付けて算出する（ＤＬＲｉ算出手段５４）。交換前タイヤ特性として車体速Ｖｖに対応付けて記憶された交換前のタイヤの基準ＤＬＲから基準θを算出し（基準θ算出手段５７）、ＤＬＲｉからθｉを算出する（θｉ算出手段５６）。続いて、基準θ及びθｉと基準ＤＬＲ及びＤＬＲｉとから閾値の変化量（＝ΔＤＬＲｉ）を算出する（閾値変化量算出手段５８）。そして、閾値補正手段６０が車体速Ｖｖに対応付けられたＴＨＲｉを補正する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両におけるタイヤの空気圧を検知する技術に関し、特に、タイヤを交換した後も適切にタイヤの空気圧の低下を検知することのできるタイヤ空気圧検知システム及びタイヤ空気圧検知システムにおける閾値の補正プログラムに関する。

従来から、ブレーキロック防止システム（Anti-lock Brake System、以下「ＡＢＳ」という）の車輪速センサが検出（測定）する各車輪の回転速度（以下「車輪速」という）の和又は差によってタイヤの空気圧低下を検知することができるタイヤ空気圧検知システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術は、空気圧の低下した車輪はタイヤの径、即ち、動荷重半径（Dynamic Load Radius、以下単に「ＤＬＲ」ともいう）が小さくなるので他の車輪よりも速く回転するという現象を利用してタイヤの空気圧低下を検知するものである。このようなタイヤ空気圧検知システムによれば、各車輪に備えられた車輪速センサから得られる車輪速の和又は差を算出することによって、走行しながらタイヤの空気圧低下を検知することが可能である。例えば、四輪車両における４つのタイヤのうちの対角線上にある１対のタイヤの回転角速度の和と、他の１対のタイヤの回転角速度の和との比からタイヤの空気圧低下を検知するものや、右前車輪及び左前車輪の車輪速差と右後車輪及び左後車輪の車輪速差との偏差（以下ΔＶｗという）からタイヤの空気圧低下を検知するもの等が知られている。

このようなＡＢＳ方式によるタイヤ空気圧検知システムは、例えば、車輪速の偏差ΔＶｗが所定の空気圧低下判定閾値（以下単に「閾値」という）を超えたか否かを検知することによって、タイヤの空気圧低下を間接的に検知しているのであり、間接式の空気圧検知システムと呼ばれている。この閾値は、例えば正常な空気圧の車輪のＤＬＲと、空気圧低下を検知すべき車輪のＤＬＲの基準値（正常な空気圧のＤＬＲより小さい）との差に対応する車輪速差等である。

ところで、タイヤの交換が行われた場合は、タイヤの特性が異なってしまう場合がある。特に、銘柄の異なるタイヤに交換した場合は、同サイズのタイヤでも、タイヤの特性が大きく異なってしまうことがある。このような場合は、交換前のタイヤにおける閾値を用いて空気圧の判定を行ったのでは、適切に空気圧の判定を行えない等の不都合が生じることが容易に想定される。
例えば特許文献２には、タイヤが異なる仕様に変更された場合でも、コスト増加や書込み作業の煩雑化を抑制しつつ、僅かなタイヤ空気圧異常の警報を可能にする車両の空気圧警報方法が記載されている。
特開平６−９２１１４号公報（請求項１、段落番号００１９〜００４０、図１〜図６等参照） 特開２００３−２６７０１１号公報（特許請求の範囲、段落番号００１９、図８等参照）

しかしながら、特許文献２の技術では、閾値の設定のため、空気圧を適正な値に調整したり、空気圧を記憶させたりする必要がある。殊に、該特許文献２の図８に示されるように、空気圧を一旦適正空気圧よりも高くしなければならない等、閾値の設定のために空気圧を上げ下げする必要があり、煩わしいものである。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、タイヤの交換が行われた場合でも、適切な閾値により空気圧の低下を適切に検知することのできるタイヤ空気圧検知システム及びタイヤ空気圧検知システムにおける閾値の補正プログラムを提供することを課題とする。

前記課題に鑑み、本発明者らは鋭意研究を行い、空気圧の増減による動荷重半径（回転状況）の増減特性と、車輪速・車体速（遠心力）の増減による動荷重半径（回転状況）の増減特性は、共にタイヤの剛性により左右されることを見出した。そして、かかる知見に基づき本発明を完成するに至った。

即ち、前記課題を解決した本発明（請求項１）は、各車輪に備えられた車輪速センサにより測定された車輪速を用いてタイヤの回転状況を算出し、この算出した回転状況の違いを所定の閾値と比較してタイヤの空気圧の低下を検知する間接式のタイヤ空気圧検知システムにおいて、車輪速又は車体速と交換前のタイヤの回転状況とを対応付けて記憶した交換前タイヤ特性の記憶手段と、車両の走行により得られる車輪速又は車体速に基づいて交換後のタイヤの回転状況を前記車輪速又は前記車体速に対応付けて算出する交換後タイヤ特性の算出手段と、前記交換前タイヤ特性と前記交換後タイヤ特性とから、前記閾値を補正する補正値又は補正係数を算出する補正値又は補正係数の算出手段と、前記補正値又は前記補正係数により、前記閾値を補正する閾値の補正手段とを備え、前記閾値を補正してタイヤの空気圧の低下を検知できるようにしたことを特徴とする。

この構成において、交換前タイヤ特性の記憶手段に記憶されるのは、交換前のタイヤのいわば剛性に関するデータである。一方、交換後タイヤ特性の算出手段により算出されるのは、交換後のタイヤのいわば剛性に関するデータである。この両データからは、交換前のタイヤと交換後のタイヤの剛性の違いが把握される。そして、この剛性の違いに基づいて閾値を補正する。なお、後記する実施形態では、交換後のタイヤの剛性が高い場合は、タイヤの空気圧が低下した際の回転状況（動荷重半径）の変化が小さいことから閾値を小さくする。逆に、交換後のタイヤの剛性が低い場合は、タイヤの空気圧が低下した際の回転状況（動荷重半径）の変化が大きいことから閾値を大きくする。これにより、実際にタイヤの空気圧を変化させるといった手法を採用することなく、車両を走行させることで、閾値を交換後のタイヤに応じた適切な値に補正することが可能となる。なお、回転状況は、動荷重半径や車輪速等、あるいは車輪速や車体速等から算出されるデータ等である。

また、本発明（請求項２）は、請求項１の構成において、前記回転状況が動荷重半径であり、かつ前記閾値が速度域ごとに分けて記憶されている。また、前記補正値又は補正係数の算出手段が、前記交換前タイヤ特性と前記交換後タイヤ特性とから、前記速度域に対応した補正値又は補正係数を算出するように構成されている。更に、前記閾値の補正手段が、前記速度域ごとに前記補正値又は前記補正係数を用いて前記閾値を補正するように構成されている。

動荷重半径は車輪速が速くなるほど大きくなる。このため、車輪速（車体速）が速い高速度域では、速い車輪速の影響による動荷重半径の増加により、空気圧の減少による動荷重半径の減少が打ち消される方向に作用する。この構成では、この車輪速（車体速）による動荷重半径の影響を踏まえた閾値を設定することができると共に、閾値を適切に補正することができる。なお、後記する実施形態では、速度域は、車体速の区間に相当する。

また、本発明（請求項３）は、請求項１の構成において、前記回転状況が動荷重半径であり、前記交換後タイヤ特性の算出手段が、車体速と車輪速と基準となる動荷重半径とから交換後のタイヤの動荷重半径を算出する構成を有する。また、前記補正値又は補正係数の算出手段が、所定の車体速の区間における動荷重半径の増分を前記交換前のタイヤの特性及び前記交換後のタイヤの特性とし、この増分の違いから前記補正値又は前記補正係数を算出する構成を有する。

この構成における交換後タイヤ特性の算出手段は、後記する実施形態の閾値補正モジュールの構成に相当する（式（１）・（２）等参照）。また、補正値又は補正係数の算出手段の補正値の算出にかかる部分は、後記する実施形態の閾値補正モジュールの構成に相当する（式（４）・（５）参照）。また、ここでのタイヤの特性は、例えば後記する基準θ，θｉに相当する。

前記課題を解決した本発明（請求項４）は、車輪速センサを用いた間接式のタイヤ空気圧検知システムにおいて、空気圧の低下を判定する閾値をタイヤの交換に伴い補正する、閾値の補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。そして、このプログラムは、前記コンピュータに、前記車輪速センサからの測定値に基づいて動荷重半径を前記車輪速又は前記車体速と対応付けて算出する交換後タイヤ特性の算出手順、記憶手段に記憶され、車輪速又は車体速と交換前のタイヤの動荷重半径とが対応付けられた交換前タイヤ特性と、前記算出した交換後タイヤ特性とから、前記閾値を補正する補正値又は補正係数を算出する補正値又は補正係数の算出手順、記憶手段に記憶された前記閾値を前記補正値又は前記補正係数を用いて補正する閾値の補正手順を実行させる。

この構成は、後記する実施形態の閾値更新モジュールの構成に相当する。このプログラムの発明では、前記したタイヤ空気圧検知システムの発明と同じく、タイヤ剛性が高いタイヤは空気圧が減少しても動荷重半径の減少は少ないとの考えのもと、車輪速（車体速）と動荷重半径との関係から空気圧の低下を判定する閾値を補正するようにコンピュータに各手順を実行させる。

本発明のタイヤ空気圧検知システム及びタイヤ空気圧検知システムにおける閾値の補正プログラムによれば、タイヤの空気圧を上げ下げする等の手法によらずとも、閾値を適切なものにすることが可能であり、これにより、タイヤの交換が行われた場合でも、適切な閾値により空気圧の低下を適切に検知することができる。

以下、本発明の「タイヤ空気圧検知システム」及び「タイヤ空気圧検知システムにおける閾値の補正プログラム」を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。

≪原理≫
四輪車両において、ブレーキロック防止用のＡＢＳに用いられている車輪速センサを利用したＡＢＳ方式による空気圧の検知は、例えば車輪速センサからの車速パルスを車輪速（車輪の回転速度）に置き換え、この車輪速からタイヤのＤＬＲ（動荷重半径＝回転状況）を推定し、この推定したＤＬＲから空気圧をさらに推定する。なお、ＤＬＲは、タイヤの空気圧が高くなるほど大きくなり、空気圧が低くなるほど小さくなる。一方、ＤＬＲは、車輪速が速く（高く）なるほど大きく、車輪速が遅く（低く）なるほど小さくなる、というように、車輪速によっても変化する。
即ち、ＤＬＲは、タイヤの空気圧ばかりでなく、車輪速（車体速）によっても変化する。この変化の度合いは、タイヤの剛性によりほぼ決定され、剛性の小さいタイヤは、空気圧によるＤＬＲの変化が大きく、同様に車輪速によるＤＬＲの変化も大きい。一方、剛性の大きいタイヤは、空気圧によるＤＬＲの変化が小さく、同様に車輪速によるＤＬＲの変化も小さい。
このことから、タイヤの剛性の大小を車輪速（車体速）に基づいて評価すれば、当該タイヤは、空気圧の変化によりＤＬＲが大きく変化するタイヤか、そうでないタイヤかを、空気圧を実際に調整してＤＬＲを測定するといった手間のかかる手法を採用することなく知ることができる。

本実施形態では、かかる原理に基づき、タイヤの交換が行われた際に、タイヤの空気圧を変化させることなく（手間のかかる作業を行うことなく）、新しいタイヤの剛性を車輪速（車体速）で評価し、閾値を新しいタイヤに応じた適切なものに補正（設定）することとする。

なお、図１は、タイヤの構造を説明するために引用した図であり、タイヤ及びホイールの周方向の断面（一部分）を示している。この図１に示すように、タイヤＴは、トレッド部Ｔｒ、サイドウォール部Ｓｗ、ショルダ部Ｓｈ、ビード部Ｂｄ、インナライナＩ、を含んで構成されている。なお、符号１１はリムである。また、符号１１Ａはビード部Ｂｄと接触して気密性を保つビードシート部であり、符号１１Ｂはリムフランジである。符号１２はディスクであり、リム１１とディスク１２とで、ホイール１０を構成する。
トレッド部Ｔｒ、ショルダ部Ｓｈ、サイドウォール部Ｓｗ、ビード部Ｂｄでタイヤケースを構成するが、このタイヤケースが空気圧の増減により周方向に膨張・収縮し、ＤＬＲが変化する。同様に、タイヤケースがタイヤの回転による遠心力の増減により周方向に膨張・収縮し、ＤＬＲが変化する。

≪タイヤ空気圧検知システムの概要≫
まず、本実施形態におけるタイヤ空気圧検知システムの概要について説明する。本実施形態におけるタイヤ空気圧検知システムは、ＡＢＳに用いられている車輪速センサを利用してタイヤの空気圧の低下を検知するシステムとなっている。なお、このようなシステムを間接式のタイヤ空気圧監視システム（Tire Pressure Monitoring System、「ＴＰＭＳ」ともいう）という。このようなＴＰＭＳにおいて、前記背景技術で説明した各車輪速から算出するＤＬＲ（あるいは偏差ΔＶｗ）の閾値（ＴＨＲ）をタイヤの交換が行われた際に、新しいタイヤに応じたものに設定（補正）し、交換後のタイヤの特性に応じた適切な閾値により空気圧低下の検出（検知）精度を高めるようにしている。

〔タイヤ空気圧検知システムを備えた車両の構成〕
以下、図２等を参照して、本実施形態におけるタイヤ空気圧検知システムを詳細に説明する。図２は、本実施形態におけるタイヤ空気圧検知システムを搭載した車両のシステム構成図である。
図２に示すように、車両Ｃは、ＦＲＯＮＴ（前）を上部にして、右前車輪ＷＦＲ、左前車輪ＷＦＬ、右後車輪ＷＲＲ及び左後車輪ＷＲＬの４つの車輪を有する４輪車両である。また、各車輪（ＷＦＲ，ＷＦＬ，ＷＲＲ，ＷＲＬ）にはそれぞれ対応した車輪速センサＳ（ＳＦＲ，ＳＦＬ，ＳＲＲ，ＳＲＬ）が備えられている。これらの４個の車輪速センサＳはＡＢＳ用に設けられたセンサであるが、ＡＢＳは周知の技術であるのでその説明は省略する。なお、以下の説明では、各符号に添えられるＦＲは右前車輪、ＦＬは左前車輪、ＲＲは右後車輪、ＲＬは左後車輪を示す添字としての意味を有しているものとする。

車両Ｃには、タイヤ空気圧検知システムとして、車輪速Ｖｗ及び車体速Ｖｖを入力して空気圧の低下を検知する空気圧検知装置１と、右前輪ＷＦＲ，右後輪ＷＲＲの各車輪速Ｖｗ（ＶｗＦＲ，ＶｗＲＲ）及び右前車輪（ＷＦＲ）から右後車輪（ＷＲＲ）までの距離であるホイールベースＷＢに基づいてＤＬＲの変化に影響されない車体速Ｖｖを測定する車体速測定装置（車体速測定手段）２が搭載されている。

各車輪速センサＳ（ＳＦＲ，ＳＦＬ，ＳＲＲ，ＳＲＬ）は、例えば、ホール素子等を用いて車輪速パルスを生成する一般的なセンサであり、それぞれ対応する車輪（ＷＦＲ，ＷＦＬ，ＷＲＲ，ＷＲＬ）の車輪速パルスを、車輪速Ｖｗ（右前輪車輪速ＶｗＦＲ、左前輪車輪速ＶｗＦＬ、右後輪車輪速ＶｗＲＲ及び左後輪車輪速ＶｗＲＬ）として検出して空気圧検知装置１へ送信している。また、右前車輪ＷＦＲと右後車輪ＷＲＲの車輪速パルスは、右前輪車輪速ＶｗＦＲ及び右後輪車輪速ＶｗＲＲとして車体速測定装置２へ送信されている。なお、車体速測定装置２の詳細な説明は後記する。

各車輪速センサＳが生成して空気圧検知装置１へ送信する車輪速パルスは、車輪速が速くなるほど単位時間当たりのパルス数が多くなり、車輪速が遅くなるほど単位時間当たりのパルス数が少なくなる。一般的には、この車輪速パルスに基づいて車輪速や車体速を測定するが、車輪速パルスから得られる車輪速は、タイヤの空気圧が低いほど、ＤＬＲが小さくなるために高くなる。

空気圧検知装置１は、図示しないマイコン（マイクロコンピュータ）及び周辺回路から構成され、マイコンが、ＲＯＭ（Read Only Memory）に書き込まれたプログラムを読み出し、このプログラムの各モジュールを実行することによって、タイヤの空気圧の低下を検知する機能を実現している。また、空気圧検知装置１は、タイヤの空気圧の低下を検知するために、各種信号・情報・指令等を入出力する入出力ポート、アナログ信号をデジタル信号に変換してマイコンでデジタル処理するための図示しないＡＤ（Analog Digital）変換器等を有する。

〔閾値補正モジュールの構成〕
空気圧検知装置１は、ソフトウェア構成として各種プログラムモジュールを有するが、このうち、閾値を交換したタイヤに応じた適切なものに補正する閾値補正モジュール（閾値の補正プログラム）を、図３、図４等を参照して説明する。なお、図３は、閾値補正モジュールのブロック構成図である。図４は、車体速とＤＬＲとの関係等を示す図である。

図３に示すように、閾値補正モジュール５０は、偏差算出手段５１、基準ＤＬＲ記憶手段５２、ΔＤＬＲ算出手段５３、ＤＬＲｉ算出手段５４、ＤＬＲｉ記憶手段５５、θｉ算出手段５６、基準θ算出手段５７、閾値変化量算出手段５８、基準閾値記憶手段５９、閾値補正手段６０を含んで構成されている。なお、基準ＤＬＲ記憶手段５２が、請求項の「交換前タイヤ特性の記憶手段」に相当する。また、偏差算出手段５１、ΔＤＬＲ算出手段５３及びＤＬＲｉ算出手段５４が、請求項の「交換後タイヤ特性の算出手段」に相当する。また、閾値変化量算出手段５８（あるいは符号５６〜５８の手段）が、請求項の「補正値又は補正係数の算出手段」に相当する。また、閾値補正手段６０が、請求項の「閾値の補正手段」に相当する。

まず、偏差算出手段５１は、車体速Ｖｖと車輪速Ｖｗ（ＶｗＦＲ，ＶｗＲＲ，ＶｗＦＬ，ＶｗＲＬ）との偏差であるΔＶを算出する機能を有する。具体的には、次の式（１）により、４輪すべてについてのΔＶを算出する機能を有する。
ΔＶ＝Ｖｖ−Ｖｗ … （１）

基準ＤＬＲ記憶手段５２は、工場出荷時（新車時）の標準タイヤかつ標準の空気圧におけるＤＬＲと車体速Ｖｖとの関係を、各タイヤごとに記憶している記憶手段としての機能を有する。このＤＬＲと車体速Ｖｖとの関係は図４に実線（細い実線）で示されているものである。なお、この基準ＤＬＲ記憶手段５２にデータを書き込むのは、車両メーカ（自動車会社）であるとする。

ΔＤＬＲ算出手段５３は、偏差算出手段５１の偏差ΔＶ及び車体速Ｖｖと、基準ＤＬＲ記憶手段５２の基準ＤＬＲとを用いて、所定の車体速ＶｖのときにおけるΔＤＬＲを算出する機能を有する。具体的には、次の式（２）により、４輪すべてについて、所定の車体速（各車体速）ＶｖのときにおけるΔＤＬＲを算出する機能を有する。なお、所定の車体速Ｖｖとは、例えば、１０ｋｍ／ｈ，２０ｋｍ／ｈ，３０ｋｍ／ｈ，…１００ｋｍ／ｈ，…というように１０ｋｍ／ｈごとの車体速Ｖｖである。ちなみに、図４において、横軸に書き込まれたＶｎ，Ｖｎ＋１，Ｖｎ＋２，Ｖｎ＋３が、１０ｋｍ／ｈごとの所定の車体速に相当する。補足すると、ΔＤＬＲは、Ｖｎ，Ｖｎ＋１，Ｖｎ＋２，…というように、車体速Ｖｖごとに算出される。
ΔＤＬＲ＝基準ＤＬＲ（１−Ｖｖ／（Ｖｖ＋ΔＶ）） … （２）

ＤＬＲｉ算出手段５４は、ΔＤＬＲ算出手段５３の車体速ＶｖとΔＤＬＲとが対になったデータを用いて、当該車体速ＶｖについてのＤＬＲｉを算出して、ＤＬＲｉ記憶手段５５に記憶する機能を有する。具体的には、次の式（３）により、４輪すべてについて、各所定の車体速ＶｖのときにおけるＤＬＲｉを算出して、後段のＤＬＲｉ記憶手段５５に記憶する機能を有する。
ＤＬＲｉ＝基準ＤＬＲ＋ΔＤＬＲ … （３）

ＤＬＲｉ記憶手段５５は、ＤＬＲｉ算出手段５４により算出されたＤＬＲｉを車体速Ｖｖと対応付けて一時記憶する機能を有する。ちなみに、図４において、×印で示されたところが、ＤＬＲｉ記憶手段５５に記憶されたＤＬＲｉである。なお、ＤＬＲｉは、車輪速センサＳの測定値だけを用いても算出可能であり、その算出方法については、各種特許文献や非特許文献に記載されている。

θｉ算出手段５６は、ＤＬＲｉ記憶手段５５に記憶されている車体速Ｖｖと対になったＤＬＲｉを用いて、例えば車体速Ｖｎ〜Ｖｎ＋１の区間（例えばＶｖ＝１０〜２０ｋｍ／ｈの区間）、車体速Ｖｎ＋１〜Ｖｎ＋２の区間（例えばＶｖ＝２０〜３０ｋｍ／ｈの区間）、…といったように、区間ごとに、その区間の区間幅とＤＬＲｉの増分とに基づいて角度θｉを算出する機能を有する。具体的には、前記した区間の区間幅をａとし、当該区間におけるＤＬＲｉの増分をｂ（＝ΔＤＬＲｉ）として、次の式（４）により当該区間におけるθｉを算出する機能を有する。ちなみに、θｉは、交換したタイヤ（リプレースタイヤ）のいわば剛性を示すものである。このθｉの値が大きいほど剛性の低いタイヤといえる。なお、区間が１０区間あれば、θｉも１０区間分算出される（ｉ＝１〜１０）。また、Ｖｎ，Ｖｎ＋１，Ｖｎ＋２…の各点について、複数のＤＬＲｉを算出することとして、θｉを算出する際のＤＬＲｉの値を統計的に決定するようにしてもよい。
θｉ＝ａｔａｎ（ｂ／ａ） … （４）

基準θ算出手段５７は、基準ＤＬＲ記憶手段５２に記憶された基準ＤＬＲを用いて、θｉ算出手段５６と同じ区間について、基準θを算出する機能を有する。基準θを算出する式は式（４）と同じ式である。ちなみに、基準θは、交換する前（工場出荷時）のタイヤの一種の剛性を示すものである。この基準θの値が大きいほど剛性の低いタイヤといえる。

閾値変化量算出手段５８は、θｉ算出手段５６のＤＬＲｉ及びθｉと、基準θ算出手段５７の基準ＤＬＲ及び基準θとを用いて、タイヤを交換したことに伴う閾値の変化量のΔＴＨＲｉを、前記した区間ごとに算出する機能を有する。具体的には、閾値変化量算出手段５８は、次の式（５）により、４輪すべてについて、前記した全区間についてのΔＴＨＲｉを算出する機能を有する。ここで、ΔＤＬＲｉは、θｉ算出手段５６から得たＤＬＲｉと基準θ算出手段５７から得た基準ＤＬＲの偏差である。なお、区間が１０あるとすれば、θｉも基準θｉも、更にＤＬＲｉも基準ＤＬＲも、１０区間分の値が必要になる。
ΔＴＨＲｉ＝ΔＤＬＲｉ（ｔａｎθｉ／ｔａｎ基準θ） … （５）

基準閾値記憶手段５９は、工場出荷時のタイヤ（交換前のタイヤ）についての閾値のＴＨＲｉを記憶している記憶手段としての機能を有する。なお、このＴＨＲｉも前記した区間に対応した区間ごとの閾値である。なお、本実施形態では、基準閾値記憶手段５９にデータを書き込むのは、基準ＤＬＲ記憶手段５２と同様、車両メーカであるとする。ちなみに、このように区間ごとにＴＨＲｉを記憶しているのは、車速（車輪速・車体速）に応じた空気圧の低下判定を行うことができるようにするためである。ちなみに、この構成は、請求項の「閾値が速度域ごとに分けて設定されており」に相当する。

閾値補正手段６０は、閾値変化量算出手段５８が算出した前記した区間に対応付けられた閾値の変化量のΔＴＨＲｉと、基準閾値記憶手段５９と同様に区間に対応付けられたＴＨＲｉとを用いて、該ＴＨＲｉを補正する機能を有する。具体的には、次の（６）式により、４輪すべてについて、前記した全区間についてのＴＨＲｉを補正する機能を有する。
ＴＨＲｉ＝ＴＨＲｉ＋ΔＴＨＲｉ … （６）

〔閾値補正モジュールの動作〕
図３に示される閾値補正モジュール５０は、偏差算出手段５１が、車体速Ｖｖと車輪速Ｖｗ（ＶｗＦＲ，ＶｗＲＲ，ＶｗＦＬ，ＶｗＲＬ）とを用いて、式（１）によりΔＶを算出する。次に、ΔＤＬＲ算出手段５３が、ΔＶ、車体速Ｖｖ、及び基準ＤＬＲを用いて、式（２）によりΔＤＬＲを算出する。次に、ＤＬＲｉ算出手段５４が、ΔＤＬＲ、及び基準ＤＬＲを用いて、式（３）により各車体速Ｖｖ（Ｖｎ，Ｖｎ＋１，Ｖｎ＋２，…）におけるＤＬＲｉを算出する（「タイヤ特性の算出手順」）。これにより、ＤＬＲｉ記憶手段５５には、４輪すべてについて、各ＤＬＲｉが各車体速Ｖｖと対応付けられて記憶される。

続いて、θｉ算出手段５６が、ＤＬＲｉ記憶手段５５に記憶されたＤＬＲｉを用いて、式（４）により、４輪すべてについて、全区間のθｉを算出する。これにより、交換されたタイヤの剛性がどのようなものかが把握される。一方、基準θ算出手段５７が、基準ＤＬＲ記憶手段５２に記憶された基準ＤＬＲを用いて、同様に、４輪すべてについて、全区間の基準θを算出する。次に、閾値変化量算出手段５８が、各区間のθｉ及び基準θと、各区間のＤＲＬｉ及び基準ＤＬＲとを用いて、式（５）によりΔＴＨＲｉをすべての区間について算出する（「補正値又は補正係数の算出手順」）。これにより、交換前と交換後のタイヤの剛性の違いが客観的・定量的に把握される。

そして、閾値補正手段６０が、基準閾値記憶手段５９に記憶された各区間の基準閾値のＴＨＲｉと閾値の変化量のΔＴＨＲｉとを用いて、すべての区間についてＴＨＲｉを補正する（「閾値の補正手順」）。これにより、タイヤの交換後の閾値が、タイヤの剛性を反映し、かつ車体速Ｖｖに対応して、適切なものに補正される。

ちなみに、ΔＤＬＲｉがプラスの値、かつ、θｉ＞基準θの場合は、タイヤ剛性が低く、このため、空気圧の低下によるＤＬＲの減少が大きい。よって、ＴＨＲｉは、ΔＴＨＲｉ分だけ大きくなる。なお、車体速Ｖｖが速い場合（車輪速Ｖｗが速い場合）の閾値については、遠心力によりＤＬＲが大きくなることから、空気圧の減少によるＤＬＲの減少が打ち消される方向に作用する。このため、車体速Ｖｖが速い場合のＴＨＲｉは小さくなる。ここで、閾値の補正は、補正値としての閾値の変化量のΔＴＨＲｉを算出してこれをＴＨＲｉに加算（減算）することで行うこととしたが、補正係数を算出して、これをＴＨＲｉに乗算（除算）することで行うようにしてもよい。

≪車体速測定装置の構成≫
次に、図５等を参照して、本実施形態における車体速測定装置２を詳細に説明する。図５は、車体速測定装置の構成を示すブロック図である。図６は、図５に示す車体速測定装置が検出した車輪速の検出値の変動の模様等を示す概念図であり、（ａ）はタイヤが路面から受ける振動を概念的に示し、（ｂ）は検出値の変動を概念的に示し、（ｃ）は（ｂ）からタイヤのユニフォーミティの崩れによる変動を除去した様子を概念的に示す。なお、本実施形態の車体速測定装置２は、各車輪の車輪速Ｖｗに依存しない車体速Ｖｖを測定するものである。

図５に示すように（図２参照）、車体速測定装置２は、右前車輪ＷＦＲの車輪速センサＳＦＲが検出した右前輪車輪速ＶｗＦＲと右後車輪ＷＲＲの車輪速センサＳＲＲが検出した右後輪車輪速ＶｗＲＲをそれぞれ入力している。更に、車体速測定装置２は、右前車輪ＷＦＲから右後車輪ＷＲＲまでの距離であるホイールベースＷＢを基準長として記憶している。

また、車体速測定装置２は、図示しないマイコン（マイクロコンピュータ）及び周辺回路から構成され、マイコンが図示しないＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出すことにより該当するプログラムの各モジュール（後記するデジタルフィルタ１２、正規化手段１５等）の動作を実行して車体速Ｖｖの測定を行う。更に、車体速測定装置２は、車体速Ｖｖの測定を行うために、各種信号・情報・指令等を入出力する入出力ポート（後記する入出力インタフェイス１１）、アナログ信号をデジタル信号に変換してマイコンでデジタル処理するための図示しないＡＤ変換器等を有している。

図５に示すように、車体速測定装置２は、主に、入出力インタフェイス１１、デジタルフィルタ１２（１２ｆ，１２ｒ）、バッファコントローラ１３（１３ｆ，１３ｒ）、データバッファ１４（１４ｆ，１４ｒ）、正規化手段１５（１５ｆ，１５ｒ）、相互相関関数算出手段１６、最大値抽出手段１７、車体速算出手段１８及び平均車体速算出手段１９を備えた構成となっている。

入出力インタフェイス１１は、車体速測定装置２で処理するデータの入力及び車体速測定装置２で処理されたデータの出力を行う機能を有している。即ち、図２と対比すると分かるように、入出力インタフェイス１１には、右前輪車輪速ＶｗＦＲと右後輪車輪速ＶｗＲＲとが入力され、車体速測定装置２で処理された結果のデータである車体速Ｖｖが出力される。なお、車体速測定装置２は、図５における上段の系統の右前輪車輪速ＶｗＦＲの車速パルスはデジタルデータの前輪車輪速Ｖｆとして取り扱い、下段の系統の右後輪車輪速ＶｗＲＲの車速パルスはデジタルデータの後輪車輪速Ｖｒとして取り扱うものとする。ちなみに、本実施形態での車輪速のサンプリングレートは１０００Ｈｚとする。

デジタルフィルタ１２（１２ｆ，１２ｒ）は、刻々と入力される前輪車輪速Ｖｆと後輪車輪速Ｖｒの検出値Ｖを処理し、特定の周波数成分のみを通過させるためのデジタル式のバンドパスフィルタである。このように、特定周波数の前輪車輪速Ｖｆと後輪車輪速Ｖｒのみを通過させる理由は、タイヤのユニフォーミティ（均一性）の崩れによる車輪速Ｖｗ（Ｖｆ，Ｖｒ）の変動を除去して、路面のバンプ（凹凸）や段差等（以下「路面バンプ等」という）による車輪速の変動分を抽出するためである。

つまり、タイヤはゴムやスチールワイヤ等を巻いて製造するため、タイヤの一周に亘っての強度や密度に不均一性（ユニフォーミティの崩れ）が存在する。このため、図６（ａ）に示すように、車輪Ｗが路面上を回転すると、見かけ上は車両Ｃが一定速度で走行していても、車輪速センサＳ（ＳＦＲ，ＳＲＲ）から得られる右前輪車輪速ＶｗＦＲ（Ｖｆ）と右後輪車輪速ＶｗＲＲ（Ｖｒ）の検出値Ｖ（Ｖｆ，Ｖｒ）の時間変動（車輪速検出値の変動曲線）には、図６（ｂ）に示すように、タイヤのアンバランス（ユニフォーミティの崩れ）による周期の大きな変動が生じる。そして、この周期の大きな変動に、路面のバンプ等による周期の小さな変動が重畳される。

本実施の形態では、路面バンプ等による車輪速Ｖｗ（Ｖｆ，Ｖｒ）の変動から絶対的な車体速Ｖｖを求めるために、図６（ｃ）に示すように、タイヤのユニフォーミティの崩れによる変動成分を、デジタルフィルタ１２（１２ｆ，１２ｒ）で除去し（つまりタイヤ固有の影響を排除し）、後の処理を円滑に行えるようにしている。なお、車輪速Ｖｗ（Ｖｆ，Ｖｒ）が速いほど、タイヤのユニフォーミティの崩れによる車輪速変動の周期（周波数）及び路面バンプ等による車輪速変動の周期（周波数）は全体的に短周期になる（高周波数帯域にシフトする）。このため、デジタルフィルタ１２（１２ｆ，１２ｒ）は、車輪速Ｖｗ（Ｖｆ，Ｖｒ）が速くなるほど高い周波数帯域の車輪速の変動分を通過させるように構成されている。

バッファコントローラ１３（１３ｆ，１３ｒ）は、デジタルフィルタ１２（１２ｆ，１２ｒ）を通過した前輪車輪速Ｖｆと後輪車輪速Ｖｒの検出値Ｖを、例えば１０ｍｓ間隔を置いて取得し、これをデータバッファ１４（１４ｆ，１４ｒ）に所定個数書き込むと共に、書き込んだ検出値Ｖ（Ｖｆ，Ｖｒ）を所定個数まとめて読み出す機能を有している。
データバッファ１４（１４ｆ，１４ｒ）は、前輪車輪速Ｖｆと後輪車輪速Ｖｒの検出値Ｖを一時的に記憶する読み書き自在のバッファメモリである。なお、データの読み書きはバッファコントローラ１３（１３ｆ，１３ｒ）を介して行われる。

ここで、前輪車輪速Ｖｆと後輪車輪速Ｖｒの検出値Ｖは、処理の回数を数える処理カウンタｎ，ｍと対応付けてデータバッファ１４に記憶される。具体的には、前輪側の検出値Ｖｆは配列変数Ｖｆ（ｎ）として処理カウンタｎと対応付けてデータバッファ１４ｆに記憶される。また、後輪側の検出値Ｖｒは、配列変数Ｖｒ（ｍ）として処理カウンタｍと対応付けてデータバッファ１４ｒに記憶される。ちなみに、処理カウンタｎ，ｍは、検出値Ｖ（Ｖｆ，Ｖｒ）を１個記憶する際に１ずつインクリメントされるカウンタ（インデックス）であり、本実施の形態では、処理カウンタｎは１６を上限として、１，２…１６というように“１”ずつインクリメントされ、処理カウンタｍは３０を上限として、１，２…３０というように“１”ずつインクリメントされる。

つまり、前記所定個数（終値Ｎ，Ｍ）は、前輪側のバッファコントローラ１３ｆについていえば１６個（終値Ｎ＝１６）であり、後輪側のバッファコントローラ１３ｒについていえば３０個（終値Ｍ＝３０）である。このように、記憶するデータ数を絞り込むのは、後段の正規化手段１５（１５ｆ，１５ｒ）や相互相関関数算出手段１６における算出処理の負荷を少なくするためである。また、このようにデータ数を絞り込んでも、充分に絶対的な車体速Ｖｖを測定することができるからである。なお、処理カウンタｎ，ｍの初期値はそれぞれ０であるが、実際にデータが記憶されるのは１からである。従って、処理カウンタｎは実質上１〜１６までの正の整数値を取り、処理カウンタｍは実質上１〜３０までの正の整数値を取る。このように、後輪側の処理カウンタｍの終値Ｍが大きな値を取るのは、前輪側で起こったのと同じ事象（特定のバンプ等を通過したことによる検出値Ｖの変動）は時間を隔てて後輪側でも起こるが、後輪側で起こった際にその事象を見逃さないためである。よって、終値Ｍは、前輪側で起こったのと同じ事象を確実に記憶できる数が設定される。

ちなみに、本実施の形態では、データバッファ１４がデジタルフィルタ１２から検出値Ｖを取得する間隔が１０ｍｓおきであることから、処理カウンタｎが１６になるまで検出値Ｖｆを配列変数Ｖｆ（ｎ）に格納すると、検出値Ｖｆを実時間にして１５０ｍｓ分だけデータバッファ１４ｆに記憶したことになる（つまり、１５０ｍｓ＝（１６−１）×１０ｍｓ）。同様に、処理カウンタｍが終値の３０になるまで検出値Ｖｒを配列変数Ｖｒ（ｍ）に格納すると、検出値Ｖｒを実時間で２９０ｍｓ分だけデータバッファ１４ｒに記憶したことになる（つまり、２９０ｍｓ＝（３０−１）×１０ｍｓ）。

なお、車速（車体速、車輪速）が速い場合は、データの取得間隔（サンプリング間隔）を短くするのが好ましい。その一方で、さほど長い時間検出値Ｖを記憶する必要はない。逆に、車速（車体速、車輪速）が遅い場合は、長い時間検出値Ｖを記憶する必要がある。つまり、終値Ｍを大きくするか、サンプリング間隔を長くするかの何れかが必要である。

次に、正規化手段１５（１５ｆ，１５ｒ）について説明する。前輪側の正規化手段１５ｆは、バッファコントローラ１３ｆを介してデータバッファ１４ｆから配列変数Ｖｆ（ｎ）を１６個分、すべてを読み出す機能を有する。そして、次の相互相関関数算出手段１６での処理を行い易くするため、検出値Ｖｆ（＝配列変数Ｖｆ（ｎ））から車輪速成分を取り除いて正規化する機能を有する。このため、正規化手段１５ｆは、配列変数Ｖｆ（１）〜Ｖｆ（１６）までの平均車輪速ＡＶｆを求める処理を行う。なお、前輪側の平均車輪速ＡＶｆは、次の式（１１）で算出される。
ＡＶｆ＝ΣＶｆ（ｎ）／１６＝（Ｖｆ(1)＋Ｖｆ(2)＋…＋Ｖｆ(16)）／１６ … （１１）

また、正規化手段１５ｆは、配列変数Ｖｆ（ｎ）の正規化を次の式（１２）のように行い、車輪速成分（平均車輪速ＡＶｆ）を取り除く。
Ｖｆ（ｎ）＝Ｖｆ（ｎ）−ＡＶｆ … （１２）

なお、処理カウンタｎ（データを記憶している部分）は１〜１６までの正の整数であるので、正規化手段１５ｆは、処理カウンタｎを１から１ずつインクリメントして終値Ｎが１６になるまで式（１２）の算出を１６回実行する。これによって正規化した配列変数Ｖｆ（１）〜Ｖｆ（１６）が得られる。ちなみに、本実施の形態では変数名を節約するため、正規化する前と正規化した後で、同じＶｆ（ｎ）という変数名を使用することとする。

後輪側の正規化手段１５ｒも、前輪側の正規化手段１５ｆと同様の正規化処理を行うが重複を避けるために説明は簡略化する。即ち、正規化手段１５ｒは後輪側の平均車輪速ＡＶｒを次の式（１３）で算出する。
ＡＶｒ＝ΣＶｒ（ｍ）／３０＝（Ｖｒ(1)＋Ｖｒ(2)＋…＋Ｖｒ(30)）／３０ … （１３）

また、後輪側の正規化手段１５ｒは、平均車輪速ＡＶｒを用いて、次の式（１４）により正規化を行う。
Ｖｒ（ｍ）＝Ｖｒ（ｍ）−ＡＶｒ … （１４）

なお、処理カウンタｍは１〜３０までの正の整数であるので、正規化手段１５ｒは、処理カウンタｍを１から１ずつインクリメントして終値Ｍが３０になるまで式（１４）の算出を３０回実行する。これにより、正規化した配列変数Ｖｒ(1)〜Ｖｒ(30)が得られる。

相互相関関数算出手段１６は、フーリエ変換の一種である相互相関関数を算出（実行）する手段である。つまり、この相互相関関数算出手段１６は、前記した１５０ｍｓの間に前輪ＦＲに現れる路面バンプ等による車輪速の変動パターンと同じ変動パターンが、２９０ｍｓの間に後輪ＲＲにどの時点で現れるのかを判断するための処理を行う手段である。このため、相互相関関数算出手段１６は、正規化手段１５（１５ｆ，１５ｒ）から一括して正規化した配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）を取得して、次の式（１５）〜式（２９）に示すように畳み込み積分を行う（式（１７）〜式（２８）は省略）。
Ｓ(１)＝Ｖｆ(1)・Ｖｒ(1)＋Ｖｆ(2)・Ｖｒ(2)＋…＋Ｖｆ(16)・Ｖｒ(16) … （１５）
Ｓ(２)＝Ｖｆ(1)・Ｖｒ(2)＋Ｖｆ(2)・Ｖｒ(3)＋…＋Ｖｆ(16)・Ｖｒ(17) … （１６）
Ｓ(３)＝Ｖｆ(1)・Ｖｒ(3)＋Ｖｆ(2)・Ｖｒ(4)＋…＋Ｖｆ(16)・Ｖｒ(18) … （１７）
（中略）
Ｓ(１５)＝Ｖｆ(1)・Ｖｒ(15)＋Ｖｆ(2)・Ｖｒ(16)＋…＋Ｖｆ(16)・Ｖｒ(30) … （２９）

ここで、Ｓ（１）〜Ｓ（１５）はＳ（ｊ）として表現されるが、このＳ（ｊ）は相互相関関数の算出（畳み込み積分）の結果を１５個分（ｊ＝１〜１５）格納する配列変数である。なお、ｊはデータのアドレスを指定するインデックスである。

ところで、相互相関関数の算出が完了して配列変数Ｓ（ｊ）に結果のデータが書き込まれると、新たな検出値Ｖ（Ｖｆ，Ｖｒ）を配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）として記憶しても車体速Ｖｖの測定に支障は生じない。このため、相互相関関数算出手段１６は、相互相関関数の算出が完了すると、処理完了報告（図示外）をバッファコントローラ１３（１３ｆ、１３ｒ）に行うものとする。バッファコントローラ１３は処理完了報告を受信すると、処理カウンタｎ，ｍを０にし、新たな検出値Ｖ（Ｖｆ，Ｖｒ）を、前記したように配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）として新たにデータバッファ１４に記憶するものとする。このようにすることによって変数名を節約することができる。即ち、メモリの使用量を節約することができ、結果としてより多くのデータを取り扱えるようになる。

ちなみに、データバッファ１４から配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）とは異なる変数名をつけて配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）を読み出すとすれば、配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）の読出完了後、直ちに新たな検出値Ｖｆ，Ｖｒを同じ変数名の配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）として記憶することもできる。このようにすると、処理時間を短縮することが可能になる。

次に、最大値抽出手段１７は、配列変数Ｓ（ｊ）のうち、最大値を抽出する関数を実行する手段である。つまり、前記した畳み込み積分の結果が割り当てられている配列変数Ｓ（ｊ）から、次の式（３０）により最大値を抽出する。
Ｓsim＝ｍａｘ｜Ｓ(1)，Ｓ(2)，Ｓ(3)，…，Ｓ(15)｜ … （３０）

車体速算出手段１８は、前記した配列変数が最大値となるインデックスｊの値から時間差Δｔを決定する処理、及び別に記憶している車両Ｃの前輪ＦＲと後輪ＲＲとの間の距離であるホイールベースＷＢの値から、次の式（３１）及び式（３２）により車体速Ｖｖを算出する処理を行う手段である。
Δｔ［秒］＝10[ミリ秒]／1000[ミリ秒／秒]×（ｊ−１） … （３１）
Ｖｖ［ｋｍ／hr］＝ＷＢ［ｍ］／Δｔ［秒］×3600[秒／hr]／1000[ｍ／km] … （３２）

なお、式（３１）の１０という値は、各検出値Ｖｆ，Ｖｒのサンプリング間隔である。また、インデックスｊから１を引くのは区間数を求めるためである。

≪車体速測定装置の動作≫
次に、本実施の形態の車体速測定装置の動作について説明する。図７は、図５に示す車体速測定装置の車体速測定の様子を模式的に示した図であり、（ａ）は車両がａ地点側からｂ地点側へ道路を走行する様子を模式的に示し、（ｂ）はその際における車輪速の検出値の変化を時系列的に示し、（ｃ）は（ｂ）の検出値をデジタルフィルタで処理した後の検出値の変化を時系列的に示す。図８は、図７において車体速を測定する処理のうち、検出値をデータバッファに記憶する部分に関するフローチャートである。また、図９は、図７において車体速を測定する処理のうち、データバッファに記憶された検出値から車体速を算出する部分に関するフローチャートである。更に、図１０は、図７の波形を正規化する様子を示す概念図であり、（ａ）が正規化処理後の配列変数Ｖｆ（ｎ）を模式的に示し、（ｂ）が正規化処理後の配列変数Ｖｆ（ｍ）を模式的に示す図である。以下、必要に応じて図２と図５を参照しながら、図７から図１０を用いて車体速測定装置２の動作を説明する。

〔タイヤのユニフォーミティの崩れによる変動の除去〕
図７（ａ）に示すように、車両Ｃがある車速でａ地点からｂ地点へ向かって道路を走行する。車両Ｃが走行すると、車輪速センサＳ（ＳＦＲ，ＳＲＲ）から入出力インタフェイス１１を介して車輪速Ｖｗ（Ｖｆ，Ｖｒ）が車体速測定装置２に入力される。そして、車体速測定装置２の内部においては、車輪速は検出値Ｖ（Ｖｆ，Ｖｒ）として処理される。なお、図２において車体速測定装置２が車輪速を検出する右前車輪ＷＦＲ及び右後車輪ＷＲＲは、図７ではそれぞれ前輪Ｗｆ及び後輪Ｗｒとして示されている。図７（ｂ）に示すように、前輪Ｗｆ及び後輪Ｗｒのタイヤにはユニフォーミティの崩れが存在するので、これによる周期の大きな変動と、路面バンプ等による周期の小さな変動が車輪速センサＳで検出される検出値Ｖｆ，Ｖｒに重畳されている。つまり、見かけ上、車両Ｃが一定速で走行していても、タイヤのユニフォーミティの崩れと路面バンプ等の存在による影響で検出値Ｖｆ，Ｖｒは変動する。本実施の形態では、車体速Ｖｖを路面バンプ等による車輪速変動から測定するので、デジタルフィルタ１２で処理してタイヤのユニフォーミティの崩れによる変動分を検出値Ｖｆ，Ｖｒから除去する。

なお、図７（ｂ）の上図は前輪側における車輪速Ｖｗの検出値Ｖ（Ｖｆ，Ｖｒ）の変化の様子を示すものであり、下図は後輪側における車輪速Ｖｗの検出値Ｖ（Ｖｆ，Ｖｒ）の変化の様子を示すものであり、車両ＣのホイールベースＷＢ及び車体速Ｖｖに対応した位相のズレが生じている。つまり、図７（ｂ）に示すように、前輪Ｗｆがａ地点（ｂ地点）を通過した後、後輪Ｗｒがａ地点（ｂ地点）を通過する。そして、デジタルフィルタ１２でフィルタリング処理すると、図７（ｃ）に示すように、検出値Ｖｆ，Ｖｒからタイヤのユニフォーミティの崩れによる変動が除去される。しかし、前輪Ｗｆがａ地点（ｂ地点）を通過した後、後輪Ｗｒがａ地点（ｂ地点）を通過する様子は図７（ｂ）と同じである。これにより、絶対的な速度である車体速をより正確に測定（算出）することができる。なお、図７（ｃ）は、図７（ｂ）よりも縦軸方向のレンジが強調して記載されている。

〔検出値のデータバッファへの記憶〕
次に、デジタルフィルタ１２により、タイヤのユニフォーミティの崩れによる変動が除去された検出値Ｖｆ，Ｖｒは、バッファコントローラ１３により１０ｍｓ間隔で取得され、データバッファ１４に配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）として記憶する処理が行われる。このときの処理の流れを、図８を用いて説明する。最初は、処理カウンタｎ，ｍが０になっているので、処理カウンタｎ，ｍをインクリメントして、検出値Ｖ（Ｖｆ，Ｖｒ）をデータバッファ１４に記憶する。具体的には、前輪側Ｗｆについての処理カウンタｎをインクリメントしてｎ＝ｎ+１とする。（ステップＳ１１）。そして、前輪側Ｗｆについてデジタルフィルタ１２ｆが処理した検出値Ｖｆを１０ｍｓ間隔で取得して、データバッファ１４ｆに配列変数Ｖｆ（ｎ）として記憶する（ステップＳ１２）。

後輪側Ｗｒについても、処理カウンタｍをインクリメントしてｍ＝ｍ+１とする（ステ
ップＳ１３）。そして、後輪側Ｗｒについてデジタルフィルタ１２ｒが処理した検出値Ｖｒを１０ｍｓ間隔で取得して、データバッファ１４ｒに配列変数Ｖｒ（ｍ）として記憶する（ステップＳ１４）。

後輪側Ｗｒの検出値Ｖｒを配列変数Ｖｒ（ｍ）としてデータバッファ１４ｒへ記憶すると、バッファコントローラ１３が、処理カウンタｎの値が終値Ｎになっているか否かを判断する（ステップＳ１５）。終値Ｎになっていない場合（ｎｏ）は、再びステップＳ１１に戻り処理を繰り返す。これにより、データバッファ１４に順次検出値Ｖｆ，Ｖｒが配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）として記憶される。一方、ステップＳ１５で処理カウンタｎが終値Ｎになっている場合（ｙｅｓ）、つまり本実施の形態でいえば処理カウンタｎが１６になった場合は、処理カウンタｍが終値Ｍになっているか否かを判断する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６で、処理カウンタｍが終値Ｍになっていない場合は（ｎｏ）、ステップＳ１３に戻り、処理カウンタｍをインクリメントした後、後輪側Ｗｒのデジタルフィルタ１２ｒが処理した検出値Ｖｒをデータバッファ１４ｒに配列変数Ｖｒ（ｍ）として記憶する（ステップＳ１４）。この後は、ステップＳ１５を経由してステップＳ１６の処理を繰り返す。これにより、後輪側のデータバッファ１４ｒにだけ、順次検出値Ｖｒが配列変数Ｖｒ（ｍ）として記憶される。

一方、ステップＳ１６で処理カウンタｍが終値Ｍになっている場合（ｙｅｓ）、つまり本実施の形態でいえば処理カウンタｍが３０になった場合は、相互相関関数算出手段１６からの処理完了報告の有無を判断する（ステップＳ１７）。ここで、処理完了報告がない場合（ｎｏ）は、処理完了報告があるまで処理を待つ。一方、処理完了報告が相互相関関数算出手段１６からバッファコントローラ１３にあった場合（ｙｅｓ）は、バッファコントローラ１３は、処理カウンタｎ，ｍを０にクリアした後（ステップＳ１８）、Ｒｅｔｕｒｎに移行する（つまり、処理を継続する）。

これにより、１０ｍｓ間隔ごとに、検出値Ｖｆが１６個分、配列変数Ｖｆ（ｎ）として記憶され、検出値Ｖｒが３０個分、配列変数Ｖｒ（ｍ）として記憶され、次の処理である平均車体速の算出処理の前準備が整う。

〔車体速の算出〕
データバッファ１４ｆ，１４ｒに配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）が所定個数記憶されると、図９のフローチャートに示すように、データバッファ１４から配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）をすべて読み出す（ステップＳ２１）。そして、前輪側Ｗｆ及び後輪側Ｗｒについて、すでに説明した手順により正規化を行う（ステップＳ２２，ステップＳ２３）。この際の算出において使用されるのは前記の式（１１）〜式（１４）である。このようにして正規化が完了すると、図１０（ａ），（ｂ）のようなグラフで配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）が模式的に示される。つまり、波形の積分値がゼロとなるレベルを零点とするように波形が正規化される。なお、すでに説明したように、正規化する前と正規化した後とで、同じ変数名を使用してメモリを節約している。

ステップＳ２２及びステップＳ２３で正規化が完了すると、すでに説明した式（１５）〜式（２９）を使用して相互相関関数Ｓ（ｊ）を算出する（ステップＳ２４）。なお、式（１５）〜式（２９）は、次のように１つの式（３４）にまとめて繰り返し部分を省略化することができる。
Ｓ(ｊ)＝Ｖｆ(1)・Ｖｒ(j)＋Ｖｆ(2)・Ｖｒ(1+j)＋…＋Ｖｆ(16)・Ｖｒ(15+j)
(j=1〜15) （３４）

ステップＳ２４で、相互相関関数を算出して配列変数Ｓ（ｊ）をバッファコントローラ１３に格納すると、配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）に新しいデータを書き込むことができるようになる。このため、ステップＳ２５で、相互相関関数算出手段１６が処理完了報告をバッファコントローラ１３に出力する。これにより、新たな検出値Ｖｆ，Ｖｒを配列変数Ｖｆ（ｎ），Ｖｒ（ｍ）に格納してデータバッファ１４に記憶することができるようになる（図８のステップＳ１７参照）。

次に、式（３０）により、相互相関関数の算出結果を格納した配列変数Ｓ（ｊ）から最大値を抽出する（ステップＳ２６）。そして、その最大値となるＳ（ｊ）のインデックスｊを特定し、このインデックスを式（２１）に代入して時間差Δｔを決定する。続けて、式（２２）に決定した時間差Δｔと予め記憶しているホイールベースＷＢを代入して、車体速Ｖｖを算出する（ステップＳ２７）。なお、ステップＳ２４の相互相関関数の算出及びステップＳ２６の最大値の抽出は、図１０（ａ）のグラフに図１０（ｂ）のグラフをどの様にずらせば両グラフが重なり合うのかを試行（パターンマッチング）することに相当し、ステップＳ２７の時間差Δｔの決定は、重なり合う場所における両グラフの位相差を決定するものである。

位相差の決定を、図１０（ａ），（ｂ）と式（１５）〜式（２９）を用いて補足説明する。前輪側Ｗｆと後輪側Ｗｒとで位相が揃わない場合（パターンの異なる場合）の式（１５）では、例えば、「Ｖｆ（２）とＶｒ（２）の積」、「Ｖｆ（３）とＶｒ（３）の積」は負の値になり、例えば「Ｖｆ（１６）とＶｒ（１６）の積」は正の値になる。従って、和のＳ（１）は、正の値と負の値を足し合わせて算出されることになる。
位相が揃わない場合の式（１６）等も同様であり、和のＳ（２）等は、正の値と負の値を足し合わせて算出されることになる（図１０（ａ）、（ｂ）参照）。
ところが、位相が揃う場合（パターンが一致する場合）の式（２９）では、「Ｖｆ（１）とＶｒ（１５）の積」〜「Ｖｆ（１６）とＶｒ（３０）の積」のすべてが正の値になるので、和のＳ（１５）も、Ｓ（ｊ）の中で最も大きな値になる（ｊは１〜１５）。
つまり、ＶｆとＶｒの位相が異なっているときはＶｆとＶｒの積は負の値となり、ＶｆとＶｒの位相が一致しているときはＶｆとＶｒの積は正の値となるので、両者の積分値の最大となるところを求める。このようにして最大値となるＳ（ｊ）のインデックスｊを見つけ出せば、そのインデックスｊとサンプリング間隔（ここでは１０ｍｓ）から位相差がどれだけの時間あるのかが分かる。

次に、ステップＳ２７において、Ｓ（ｊ）から時間差を求めて車体速Ｖｖを算出する処理を具体的な数字を用いて説明する。
仮に、配列変数Ｓ（１５）が最大値であったとすると（ステップＳ２６）、時間差Δｔは、Δｔ＝（１５−１）×１０ｍｓ＝１４０ｍｓ（０．１４秒）になる。ここで、ホイールベースＷＢを２．８３ｍとすると、車体速Ｖｖは式（３２）により次のように求められる。
Ｖｖ＝ＷＢ／Δｔ×３６００／１０００＝２．８３／０．１４×３．６＝７３[ｋｍ／ｈ]

このようにして、本実施の形態に適用される車体速測定装置２は、車輪速センサＳにより検出される車輪速の検出値Ｖ（Ｖｆ，Ｖｒ）の変動（即ちタイヤを介して入力される路面との振動）に基づいて車体速Ｖｖを算出（測定）する。このような測定によれば、タイヤの径が変化しても車体速Ｖｖをより正しく測定して適切にＤＬＲを算出することができる。また、閾値のＴＨＲｉを適切に設定することができる。

≪空気圧検知装置の動作≫
図２等を参照して本実施形態の空気圧検知装置１の動作を説明する。
タイヤを新しいものに交換（例えばメーカ推奨の圧力に調整された４本の新品のタイヤに交換）した場合、例えばドライバが、図示しないインストルメントパネルに装備された空気圧検知装置１の図示しないタイヤ交換時操作ボタンを押下して、タイヤが交換されたことを空気圧検知装置１に知らせる。これにより、通常走行時は機能しない図３に示す閾値補正モジュール５０が機能するようになる。

そして、ドライバが車両Ｃを走行させると（速度を変化させながら走行）、閾値補正モジュール５０が、車体速測定装置２（図５参照）が測定した車体速ＶｖとＡＢＳの車輪速センサＳ（図２参照）が測定した車輪速Ｖｗ等を用いて、所定の車体速Ｖｖ（Ｖｎ，Ｖｎ＋１，Ｖｎ＋２，…）におけるＤＬＲｉ（動荷重半径）を算出する。続いて、既に説明したようにして、所定の各区間（車体速の区間）におけるＴＨＲｉ（閾値）が補正される。そして、図示しない記憶手段により、補正されたＴＨＲｉが記憶される。なお、この補正されたＴＨＲｉは、次にタイヤ交換時操作ボタンが押下されるまで書き換えられることなく、記憶手段に記憶されるものとする。空気圧検知装置１は、このようにして記憶されたＴＨＲｉを用いて空気圧の低下の検知を行う。ちなみに、本実施形態では、空気圧検知装置１が、通常走行時、車輪速Ｖｗと車体速Ｖｖ等とからＤＬＲを算出し、このＤＬＲ（動荷重半径）の減少を閾値（ＴＨＲｉ）と比較して空気圧の低下の検知を行っているものとする。

これによれば、タイヤが交換されても、空気圧を上げたり下げたりするといった面倒な空気圧の調整の手間をかけずに（タイヤの空気圧を変化させるといった手法を採用することなく）、車両Ｃを走行させることで閾値を補正することができ、これにより適切な閾値で空気圧の低下の検知が行われる。
なお、空気圧が３０％程度、標準の値よりも低下しても、動荷重半径は０．２％程度しか小さくならないといわれている。このため、閾値は微妙に設定されるが、本実施形態によれば、タイヤ交換した後も、この閾値を交換したタイヤに応じた適切なものにすることができる。
よって、現在のタイヤをリプレースタイヤ（新しいタイヤ）に交換したときに、タイヤの特性の違いにより閾値が適切なものでなくなってしまい、このため、空気圧の低下を適切に判定することができなくなってしまうといった問題を、ドライバに負担をかけずに解決することができる。また、例えば、タイヤの磨耗により動荷重半径が変化するといったような場合でも、ドライバに負担をかけずに簡単に閾値の補正を行うことができ、これにより、適切な閾値で空気圧の低下を判定することができる。

以上説明した本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、その技術思想の及ぶ範囲で種々の変更実施をすることができる。
例えば、閾値補正モジュールはソフトウェア的に構成したが、タイヤ空気圧検知システムの発明を実施するうえでは、ハードウェア的に構成されていても構わない。また、車体速に対応付けてＤＬＲを記憶等したが、車輪速に対応付けて記憶するようにしてもよい。また、タイヤの交換が行われた際に閾値を補正することとしたが、ドライバが思いついたときに閾値を補正することとしてもよい。そして、この考えのもとに、「交換前タイヤ」及び「交換後タイヤ」という請求項の用語が解釈されるものとする。
また、車体速は、例えば、４輪の車輪速の平均値等としてもよいし、左右の駆動輪の車輪速の平均値、左右の従動輪の車輪速の平均値、対角線上にある車輪の車輪速の平均値等としてもよい。
また、動荷重半径を算出する例を示したが、動荷重半径ではなく、各車輪における車輪速の偏差（ΔＶ）を算出し、この偏差を本発明により補正した閾値（偏差の閾値）と比較するタイヤ空気圧検知システムとしてもよい。
また、閾値は、工場出荷時のタイヤを基準としたが、２度・３度とタイヤ交換をした場合等は、前回のタイヤの閾値を基準としてもよい。つまり、一旦補正された閾値を再度補正するようにしてもよい。この場合は、基準閾値記憶手段が書換可能な構成になっているものとする。
また、「閾値の補正」という用語は、「閾値の設定（再設定）」や「閾値の置換」といった用語に置き換えることも可能である。
また、前記したプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されて流通されたり、ネットワークを介して伝送されたりして、車両に搭載されたコンピュータにインストール等される。

タイヤの構造を説明するために引用した図であり、タイヤ及びホイールの周方向の断面（一部分）を示している。 本発明の実施形態におけるタイヤ空気圧検知システムを搭載した車両のシステム構成図である。 閾値補正モジュールのブロック構成図である。 車体速とＤＬＲとの関係等を示す図である。 本実施形態における車体速測定装置の構成を示すブロック構成である。 図である。 図５に示す車体速測定装置が検出した車輪速の検出値の変動の模様等を示す概念図であり、（ａ）はタイヤが路面から受ける振動を概念的に示し、（ｂ）は検出値の変動を概念的に示し、（ｃ）は（ｂ）からタイヤのユニフォーミティの崩れによる変動を除去した様子を概念的に示す。 図５に示す車体速測定装置の車体速測定の様子を模式的に示した図であり、（ａ）は車両がａ地点側からｂ地点側へ道路を走行する様子を模式的に示し、（ｂ）はその際における車輪速の検出値の変化を時系列的に示し、（ｃ）は（ｂ）の検出値をデジタルフィルタで処理した後の検出値の変化を時系列的に示す。 図７において車体速を測定する処理のうち、検出値をデータバッファに記憶する部分に関するフローチャートである。 図７において車体速を測定する処理のうち、データバッファに記憶された検出値から車体速を算出する部分に関するフローチャートである。 図７の波形を正規化する様子を示す概念図であり、（ａ）が正規化処理後の配列変数Ｖｆ（ｎ）を模式的に示し、（ｂ）が正規化処理後の配列変数Ｖｆ（ｍ）を模式的に示す図である。

符号の説明

１ 空気圧検知装置
２ 車体速測定装置（車体速測定手段）
５０ 閾値補正モジュール（閾値の補正プログラム）
５１ 偏差算出手段
５２ 基準ＤＬＲ記憶手段
５３ ΔＤＬＲ算出手段
５４ ＤＬＲｉ算出手段
５５ ＤＬＲｉ記憶手段
５６ θｉ算出手段
５７ 基準θ算出手段
５８ 閾値変化量算出手段
５９ 基準閾値記憶手段
６０ 閾値補正手段
Ｃ 車両
Ｓ（ＳＦＲ，ＳＦＬ，ＳＲＲ，ＳＲＬ） 車輪速センサ
ＶｗＦＲ 右前輪車輪速（Ｖｗ，Ｖｆ）
ＶｗＦＬ 左前輪車輪速（Ｖｗ）
ＶｗＲＲ 右後輪車輪速（Ｖｗ，Ｖｒ）
ＶｗＲＬ 左後輪車輪速（Ｖｗ）
Ｗ 車輪（Ｗｆ前輪，Ｗｒ後輪）
ＷＦＲ 右前車輪
ＷＦＬ 左前車輪
ＷＲＲ 右後車輪
ＷＲＬ 左後車輪

Claims (4)

1. 各車輪に備えられた車輪速センサにより測定された車輪速を用いてタイヤの回転状況を算出し、この算出した回転状況の違いを所定の閾値と比較してタイヤの空気圧の低下を検知する間接式のタイヤ空気圧検知システムにおいて、
   車輪速又は車体速と交換前のタイヤの回転状況とを対応付けて記憶した交換前タイヤ特性の記憶手段と、
   車両の走行により得られる車輪速又は車体速に基づいて交換後のタイヤの回転状況を前記車輪速又は前記車体速に対応付けて算出する交換後タイヤ特性の算出手段と、
   前記交換前タイヤ特性と前記交換後タイヤ特性とから、前記閾値を補正する補正値又は補正係数を算出する補正値又は補正係数の算出手段と、
   前記補正値又は前記補正係数により、前記閾値を補正する閾値の補正手段とを備えて、
   前記閾値を補正してタイヤの空気圧の低下を検知できるようにしたこと、
   を特徴とするタイヤ空気圧検知システム。
2. 前記回転状況が動荷重半径であり、かつ前記閾値が速度域ごとに分けて設定されており、
   前記補正値又は補正係数の算出手段が、前記交換前タイヤ特性と前記交換後タイヤ特性とから、前記速度域に対応した補正値又は補正係数を算出するように構成されており、
   前記閾値の補正手段が、前記速度域ごとに前記補正値又は前記補正係数を用いて前記閾値を補正するように構成されていること、
   を特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検知システム。
3. 前記回転状況が動荷重半径であり、
   前記交換後タイヤ特性の算出手段が、車体速と車輪速と基準となる動荷重半径とから交換後のタイヤの動荷重半径を算出する構成を有すると共に、
   前記補正値又は補正係数の算出手段が、所定の車体速の区間における動荷重半径の増分を前記交換前のタイヤの特性及び前記交換後のタイヤの特性とし、この増分の違いから前記補正値又は前記補正係数を算出する構成を有すること、
   を特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検知システム。
4. 車輪速センサを用いた間接式のタイヤ空気圧検知システムにおいて、空気圧の低下を判定する閾値をタイヤの交換に伴い補正する、閾値の補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記コンピュータに、
   前記車輪速センサからの測定値に基づいて動荷重半径を前記車輪速又は前記車体速と対応付けて算出する交換後タイヤ特性の算出手順、
   記憶手段に記憶され、車輪速又は車体速と交換前のタイヤの動荷重半径とが対応付けられた交換前タイヤ特性と、前記算出した交換後タイヤ特性とから、前記閾値を補正する補正値又は補正係数を算出する補正値又は補正係数の算出手順、
   記憶手段に記憶された前記閾値を前記補正値又は前記補正係数を用いて補正する閾値の補正手順、を実行させること、
   を特徴とするタイヤ空気圧検知システムにおける閾値の補正プログラム。

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