JP2007139701A - タイヤ空気圧検出装置、および、空気圧情報特定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤローテーションの後に識別（ＩＤ）コードとホイールの装着位置との対応を記憶させる操作をしなかった場合でも、各車輪の空気圧を特定可能なタイヤ空気圧検出装置、および、空気圧情報特定装置を提供する。
【解決手段】車両の各車輪より発生した振動を各々検出し、振動情報として出力する複数の振動検出手段と、前記各車輪にそれぞれ備えられ、該各車輪のタイヤ内部の空気圧を各々検出し、該空気圧を空気圧情報として各々無線出力する複数の空気圧センサと、前記振動情報と、前記空気圧情報との相関を演算する相関演算部と、前記相関に基づき前記空気圧情報を出力した空気圧センサが備えられた車輪を特定する特定部とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車に搭載されるタイヤ空気圧検出装置、および、空気圧情報特定装置に関する。

車両のタイヤ空気圧を監視するシステムとして、特許文献１の技術が知られている。この特許文献１では、固有の識別（ＩＤ）コードを持った送信機を、各ホイールのリム部のドロップセンタ（ウエル）に装着する。さらに、これらの送信機は、識別（ＩＤ）コードに加えて、各タイヤの空気圧を表す圧力コードも無線出力する。

さらに、各送信機より無線出力された識別（ＩＤ）コードと圧力コードとは、自動車内に備えた受信機により受信される。この受信機には、予め識別（ＩＤ）コードと送信機の装着場所との対応が記憶されている。そのため受信機は、各ホイールに備えられた各送信機から送信された識別（ＩＤ）コードから、各圧力コードの送信元である送信機を識別し、各タイヤの空気圧を特定することができる。

また、タイヤとホイールをセットにしてタイヤローテーションをした場合には、タイヤローテーション前と後では、識別（ＩＤ）コードとホイールの装着位置とが対応しなくなる。このシステムにおいては、識別（ＩＤ）コードとホイールの装着位置とが対応しないと、各タイヤの空気圧を特定することができない。そこで、タイヤローテーション後に、整備技術者がボタンを操作して、新たに識別（ＩＤ）コードとホイールの装着位置との対応を受信機に記憶させていた。
特表平８−５０５９３９号公報

特許文献１においては、タイヤローテーションの度に、受信機に対して、整備技術者が識別（ＩＤ）コードとホイールの装着位置との対応を記憶させる操作を行う必要があり、整備性が悪いという問題があった。

本発明は、上記課題を鑑み、タイヤローテーションの後に識別（ＩＤ）コードとホイールの装着位置との対応を記憶させる操作をしなくても、各車輪の空気圧を特定可能なタイヤ空気圧検出装置、および、空気圧情報特定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、車両の各車輪より発生した振動を各々検出し、振動情報として出力する複数の振動検出手段（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）と、前記各車輪にそれぞれ備えられ、該各車輪のタイヤ内部の空気圧を各々検出し、該空気圧を空気圧情報として各々無線出力する複数の空気圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）と、前記振動情報と、前記空気圧情報との相関を演算する相関演算部と、前記相関に基づき前記空気圧情報を出力した空気圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が備えられた車輪を特定する特定部とを備えることを特徴とする。

すなわち、振動検出手段（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）は、車両の各車輪より発生した振動をそれぞれ検出する。そして、振動検出手段（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）は、検出した振動を振動情報として相関演算部に出力する。空気圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が無線形式で出力する空気圧情報は、各車輪のタイヤ内部の空気圧である。相関演算部は、各振動情報と、各空気圧情報との相関を各々演算する。特定部は、相関演算部が演算した相関に基づいて、空気圧情報を出力した空気圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が備えられた車輪を特定する。

請求項２に記載の発明は、車両の各バネ下の振動を各々検出し、該バネ下の振動情報として出力する複数の振動検出手段（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）と、前記各バネ下の各車輪にそれぞれ備えられ、該各車輪のタイヤ内部の空気圧を各々検出し、該空気圧を空気圧情報として各々無線出力する複数の空気圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）と、前記振動情報と、前記空気圧情報との相関を演算する相関演算部と、前記相関に基づき前記空気圧情報を出力した空気圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が備えられた車輪を特定する特定部とを備えることを特徴とする。

すなわち、振動検出手段（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）は、車両の各サスペンションのバネ下の振動をそれぞれ検出する。そして、振動検出手段（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）は、検出した振動を振動情報として相関演算部に出力する。空気圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が無線形式で出力する空気圧情報は、各車輪のタイヤ内部の空気圧である。相関演算部は、各振動情報と、各空気圧情報との相関を各々演算する。特定部は、相関演算部が演算した相関に基づいて、空気圧情報を出力した空気圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が備えられた車輪を特定する。

請求項３に記載の発明は、車両の各バネ下の振動を表す複数の振動情報と、該各バネ下の各車輪の空気圧を表す複数の無線形式の空気圧情報とを用いる装置であって、前記振動情報と、前記空気圧情報との相関を演算する相関演算部と、前記相関に基づき各々の前記空気圧情報と、各々の前記振動情報との間で最も相関が高い組み合わせを特定する特定部とを備えることを特徴とする。

すなわち、振動情報は、車両の各バネ下の振動を表す。そして、空気圧情報は、各車輪の空気圧を表し、無線形式で送信される。相関演算部は、振動情報と、空気圧情報との相関を演算する。特定部は、相関演算部が演算した相関に基づき、最も相関が高い、空気圧情報と振動情報の組み合わせを特定する。

請求項４に記載の発明は、前記相関演算部は、前記振動情報と、複数の前記空気圧情報とを用いて、各々相関係数を演算するものであり、前記特定部は、前記振動情報との相関係数が最も高い空気圧情報を、該振動情報の発生元である車輪の空気圧情報であると判定することを特徴とする。

すなわち、相関係数は、相関演算部が、振動情報と、複数の空気圧情報とを用いて各々演算する。特定部は、振動情報と、その振動情報が表す車輪の空気圧情報とは相関関係にあるという特徴を用いる。そして、特定部は、ある振動情報との相関係数が最も高くなる空気圧情報を、その振動情報が表す車輪の空気圧情報とする。

請求項５に記載の発明は、前記相関演算部は、前記振動情報と、複数の前記空気圧情報とを用いて、各々相関係数を演算するものであり、前記特定部は、前記振動情報との相関係数が最も低い空気圧情報を、該振動情報の発生元である車輪から最も距離が遠い車輪の空気圧情報であると判定することを特徴とする。

すなわち、相関係数は、相関演算部が、振動情報と、複数の空気圧情報とを用いて各々演算する。特定部は、振動情報と、その振動情報が表す車輪の空気圧情報とは相関関係にあるという特徴を用いる。そして、特定部は、ある振動情報との相関係数が最も低くなる空気圧情報を、その振動情報が表す車輪と最も距離が遠い車輪の空気圧情報とする。

請求項６に記載の発明は、前記相関演算部は、所定時間内における、前記振動情報がピーク値となる時刻と、前記各空気圧情報がピーク値となる時刻とをそれぞれ演算し、前記特定部は、前記振動情報がピーク値となる時刻に最も近い時刻に、ピーク値となる空気圧情報を、該振動情報の発生元である車輪の空気圧情報であると判定することを特徴とする。

すなわち、所定時間内における、振動情報がピーク値となる時刻と、各空気圧情報がピーク値となる時刻とが、相関演算部によりそれぞれ演算される。特定部は、振動情報がピーク値となる時刻に最も近い時刻に、ピーク値となる空気圧情報を、振動情報が表す車輪の空気圧情報であると判定する。

請求項７に記載の発明は、前記相関演算部は、前記振動情報と、複数の前記空気圧情報とが似ているかどうかを演算するものであり、前記特定部は、前記振動情報と最も似ている空気圧情報を、該振動情報の発生元である車輪の空気圧情報であると判定することを特徴とする。

すなわち、振動情報と空気圧情報が似ているかどうかは、相関演算部により演算される。そして、振動情報に最も似ている空気圧情報を、特定部が振動情報の発生元であり車輪の空気圧情報であると判定する。

請求項８に記載の発明は、前記振動情報は、バネ下の上下方向の加速度、または、速度、変位、力または、歪であることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、前記相関演算部は、前記振動情報と、複数の前記空気圧情報とを用いて、各々相関係数を演算するとともに、前記相関係数同士の差が所定範囲内である場合に、前記装置が故障していると判定することを特徴とする。

すなわち、各相関係数は、相関演算部により、振動情報と、複数の空気圧情報とを用いて、各々演算される。さらに、相関演算部は、相関係数同士の差が所定範囲内である場合に、装置が故障していると判定する。

請求項９に記載の発明は、前記装置はさらに、前記特定部の判定結果と、複数の前記空気圧情報とに基づいて、車輪の空気圧の状態を報知する報知部（１５）を備えることを特徴とする。

すなわち、報知部（１５）は、特定部の判定結果と、空気圧情報とに基づいて、車輪の空気圧の状態を報知する。

以下、実施例１および実施例４を用いて、本発明を実施するための最良の形態を述べる。

〔実施例１〕
図１から図４を用いて実施例１について説明する。

図１は、車両におけるタイヤ空気圧報知装置の配置図である。タイヤ空気圧報知装置は、４個のＧセンサ（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）と、４個の内圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）と、内圧受信部（１３）と、位置判定部（１４）と、乗員に車輪の空気圧の低下を報知する報知部（１５）とからなる。

図２に示すように、左前内圧センサ（１２ａ）は、車両の左前ホイール（２２）のリムのウエル（くぼみ）に取り付けられている。そして、左前内圧センサ（１２ａ）は、所定時間範囲内における左前タイヤ（左前輪）（２１）の空気圧を検出し、無線にて出力する。同様に、右前内圧センサ（１２ｂ）は右前ホイールに、左後内圧センサ（１２ｃ）は左後ホイールに、右後内圧センサ（１２ｄ）は右後ホイールに取り付けられており、それぞれの内圧センサが各タイヤの空気圧を検出して、無線にて各々出力する。なお、ホイールのウエルは、タイヤとリムとで密閉されたの空間に含まれている。

左前Ｇセンサ（１１ａ）は、図２に示すように、左前ナックル（２３）に取り付けられている。左前ナックル（２３）は、左前輪と共に回転せず、かつ、左前輪に近く、かつ、左前サスペンション（２４）のバネ下にある。このため、左前Ｇセンサ（１１ａ）は、路面の凹凸により発生する左前輪の上下方向の加速度を検出することができ、検出した上下方向の加速度を左前Ｇ情報Ｇ（１）として出力する。

同様に、右前Ｇセンサ（１１ｂ）は右前ナックルに取り付けられ、右前輪の上下方向の加速度を検出し右前Ｇ情報Ｇ（２）として出力する。左後Ｇセンサ（１１ｃ）は左後ナックルに取り付けられ、左後輪の上下方向の加速度を検出し左後Ｇ情報Ｇ（３）として出力する。右後Ｇセンサ（１１ｄ）は右後ナックルに取り付けられ、右後輪の上下方向の加速度を検出し右後Ｇ情報Ｇ（４）として出力する。

一方、図１に示すように、車両内部に設置された内圧受信部（１３）は、左前内圧センサ（１２ａ）、および、右前内圧センサ（１２ｂ）、および、左後内圧センサ（１２ｃ）、および、右後内圧センサ（１２ｄ）が無線にて出力した内圧情報Ｐ（１〜４）を受信する。そして、内圧受信部（１３）は、受信した４種類の内圧情報Ｐ（１〜４）を位置判定部（１４）に出力する。

位置判定部（１４）は、車両内部に設置されている。この位置判定部（１４）には、内圧受信部（１３）が受信した送信元が不明な４種類の内圧情報Ｐ（１〜４）と、左前Ｇ情報Ｇ（１）、および、右前Ｇ情報Ｇ（２）、および、左後Ｇ情報Ｇ（３）、および、右後Ｇ情報Ｇ（４）が入力される。そして、後述する図４の処理を経て、各車輪の内圧を特定し、報知部（１５）に各車輪の内圧情報Ｐｓ（１）、Ｐｓ（２）、Ｐｓ（３）、Ｐｓ（４）を出力する。

ここで、各内圧情報Ｐ（１〜４）と、各Ｇ情報Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）、Ｇ（４）との違いについて述べる。４種類の内圧情報Ｐ（１〜４）は、無線形式で内圧受信部（１３）へ各々入力される。このため、内圧受信部（１３）では、各内圧情報Ｐ（１〜４）が、どの内圧センサから送信された情報であるかを特定することができない。一方、４種類のＧ情報は、有線形式で位置判定部（１４）へ各々入力される。通常、位置判定部（１４）は、４個の入力ポートを設けて各Ｇ情報を別々に取得するか、または、１個の入力ポートを設けて、取得するタイミングを調整して各Ｇ情報を別々に取得する。このため、位置判定部（１４）は、取得した各Ｇ情報が、どのＧセンサから出力されたＧ情報であるかを容易に特定することができる。

図３を用いて、走行中の車両における左前内圧情報Ｐｓ（１）と、左前Ｇ情報Ｇ（１）との相関性について述べる。図３（ａ）は、縦軸を左前内圧センサ（１２ａ）が検出した左前内圧情報Ｐｓ（１）、横軸を時間とした左前内圧の時系列変化を表す。図３（ｂ）は、縦軸を左前Ｇセンサ（１１ａ）が検出した左前Ｇ情報Ｇ（１）、横軸を時間とした左前Ｇの時系列変化を表す。

この図３（ａ）および図３（ｂ）における時刻ｔ１は、左前輪が凸部に差し掛かった時刻である。このとき、左前輪の内圧が高まるとともに、上方向のＧ（加速度）が掛かる。一方、時刻ｔ２は、左前輪が路面の凹部に差し掛かった時刻である。このとき、左前輪の内圧が低くなるとともに、下方向のＧ（加速度）が掛かる。このように、図３（ａ）に示す内圧の変化と、図３（ｂ）に示すＧ（加速度）とは相関関係にある。

なお、通常、４輪が同時に同一形状の凹凸を踏むことはないため、各車輪のＧ情報Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）Ｇ（４）は互いに相関関係がない。

上記関係を鑑みると、４種類の内圧情報Ｐ（１〜４）の中で、左前Ｇ情報Ｇ（１）との相関性が最も高い内圧情報が、左前内圧センサ（１２ａ）により計測された内圧情報Ｐｓ（１）であると特定することができる。

以下、図４のフローチャートを用いて、位置判定部（１４）と報知部（１５）とで行われる内部処理について説明する。ステップＳ４０１では、位置パラメータｎとパラメータｍと最大相関係数ηＭＡＸとを初期化（ｎ＝１、ｍ＝１、ηＭＡＸ＝０）する。なお、位置パラメータｎは車輪の位置を表すパラメータである。位置パラメータｎ＝１は左前輪を表し、Ｇ（１）は左前輪のＧ情報、Ｐｓ（１）は左前輪の内圧情報を表す。ステップＳ４０１より続くステップＳ４０２では、各ＧセンサからＧ情報Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）、Ｇ（４）を取得し、内圧受信部（１３）から内圧情報Ｐ（１〜４）を取得する。ステップＳ４０２より続くステップＳ４０３では、位置パラメータｎがｎ＞４であるかどうかを条件に分岐判定を行う。ｎ＞４であるならステップＳ４１１へ進み、ｎ＞４でないならステップＳ４０４へ進む。

ステップＳ４０４からステップＳ４０８の処理は、位置パラメータｎの内圧情報Ｐｓ（ｎ）を特定する処理である。具体的には、位置パラメータｎのＧ情報Ｇ（ｎ）と、位置が不明な４種類の内圧情報Ｐ（ｍ）との相関係数η（ｍ）を演算し、相関係数η（ｍ）の中で最大の相関係数をとったＰ（ｍ）を位置パラメータｎの内圧情報Ｐｓ（ｎ）とする。（ただし、ｍ＝１，２，３，４）
ステップＳ４０４では、パラメータｍがｍ＞４であるかどうかを条件に分岐判定を行う。ｍ＞４であるならステップＳ４０９へ進み、ｍ＞４でないならステップＳ４０５へ進む。ステップＳ４０５では、Ｇ（ｎ）とＰ（ｍ）との相関係数η（ｍ）を演算する。ステップＳ４０５より続くステップＳ４０６では、相関係数η（ｍ）≧最大相関係数ηＭＡＸであるかどうかを条件に分岐判定を行う。相関係数η（ｍ）≧最大相関係数ηＭＡＸであるならステップＳ４０７へ進み、相関係数η（ｍ）≧最大相関係数ηＭＡＸでないならステップＳ４０８へ進む。ステップＳ４０７では、最大相関係数ηＭＡＸ＝相関係数η（ｍ）とするとともに、Ｐｓ（ｎ）＝Ｐ（ｍ）とし、ステップＳ４０８へ進む。ステップＳ４０８では、ｍ＝ｍ＋１とする。

ステップＳ４０４にてｍ＞４と判定された場合に進むステップＳ４０９およびステップＳ４１０の処理について述べる。ステップＳ４０４にてｍ＞４と判断された状態とは、４種類の相関係数η（１〜４）の演算が行われ、位置パラメータｎの内圧情報Ｐｓ（ｎ）が特定された状態である。このため、ステップＳ４０９では、未だに特定されていないＰｓ（ｎ＋１）の内圧情報を特定するために、ｎ＝ｎ＋１とする。そして、ステップＳ４０９より続くステップＳ４１０では、ｍとηＭＡＸとを初期化（ｍ＝１、ηＭＡＸ＝０）し、ステップＳ４０３へ戻る。

ステップＳ４０３にてｎ＞４と判定された場合に進むステップＳ４１１以下の処理について述べる。ステップＳ４０３にてｎ＞４と判断された状態とは、各車輪４箇所の内圧情報Ｐｓ（１）、Ｐｓ（２）、Ｐｓ（３）、Ｐｓ（４）が全て特定された状態である。

ステップＳ４１１では、左前内圧情報Ｐｓ（１）が閾値Ｐｌｉｍ以下であるかどうかを条件に分岐判定を行う。左前内圧情報Ｐｓ（１）が閾値Ｐｌｉｍ以下であると判定されたならステップＳ４１２へ進み、左前内圧情報Ｐｓ（１）が閾値Ｐｌｉｍ以下でないと判定されたならステップＳ４１３へ進む。ステップＳ４１２では、報知部（１５）が乗員に対して“左前輪の空気圧が不足している”との報知を行う。

ステップＳ４１３では、右前内圧情報Ｐｓ（２）が閾値Ｐｌｉｍ以下であるかどうかを条件に分岐判定を行う。右前内圧情報Ｐｓ（２）が閾値Ｐｌｉｍ以下であると判定されたならステップＳ４１４へ進み、右前内圧情報Ｐｓ（２）が閾値Ｐｌｉｍ以下でないと判定されたならステップＳ４１５へ進む。ステップＳ４１４では、報知部（１５）が乗員に対して“右前輪の空気圧が不足している”との報知を行う。

ステップＳ４１５では、左後内圧情報Ｐｓ（３）が閾値Ｐｌｉｍ以下であるかどうかを条件に分岐判定を行う。左後内圧情報Ｐｓ（３）が閾値Ｐｌｉｍ以下であると判定されたならステップＳ４１６へ進み、左後内圧情報Ｐｓ（３）が閾値Ｐｌｉｍ以下でないと判定されたならステップＳ４１７へ進む。ステップＳ４１６では、報知部（１５）が乗員に対して“左後輪の空気圧が不足している”との報知を行う。

ステップＳ４１７では、右後内圧情報Ｐｓ（４）が閾値Ｐｌｉｍ以下であるかどうかを条件に分岐判定を行う。右後内圧情報Ｐｓ（４）が閾値Ｐｌｉｍ以下であると判定されたならステップＳ４１８へ進み、右後内圧情報Ｐｓ（４）が閾値Ｐｌｉｍ以下でないと判定されたならステップＳ４０１へ戻る。ステップＳ４１８では、報知部（１５）が乗員に対して“右後輪の空気圧がしている”との報知を行い、ステップＳ４０１に戻る。

前述の図４のフローチャートに示したように、本構成は、各内圧情報Ｐ（１〜４）に送信元の内圧センサの位置情報が含まれていなくても、各内圧情報Ｐ（１〜４）と各Ｇ情報Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）、Ｇ（４）との相関を演算することで、各内圧情報Ｐ（１〜４）の送信元を特定できる。このため、あらかじめ内圧センサの識別（ＩＤ）コードと車輪の装着位置との対応を記憶させ、内圧情報に識別（ＩＤ）コードを付加することなく、各内圧情報Ｐ（１〜４）の送信元を特定することができる。そして、どの車輪の空気圧が減少しているかを乗員に報知することができる。

なお、全相関係数の絶対値が小さい場合には、タイヤ空気圧報知装置が故障していると判定することも可能である。

また、位置判定部（１４）や内圧受信部（１３）の内部に、各Ｇ情報Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）、Ｇ（４）や各内圧情報Ｐ（１〜４）のノイズ成分を除去するために、バンドパスフィルタを設置するなどしても良い。

〔実施例２〕
図５を用いて実施例２について説明する。この実施例２における前述の実施例１との相違点は、各内圧情報Ｐ（１〜４）の送信元を特定するアルゴリズムが異なる点である。なお、前述の実施例１と同等の構成については、実施例１と同様の符号を付し、本実施例２における説明を省略する。

本実施例では、各内圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）の出力周波数が互いに異なる。そして、内圧受信部（１３）が一度に受信できる内圧情報は、１種類だけである。このため、内圧受信部（１３）は、受信する周波数を一定時間間隔Ｔで変化させて各内圧情報Ｐ（１〜４）を受信する。

一方、位置判定部（１４）は、４つの入力ポートを持ち、常時、各Ｇセンサ（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）からのＧ情報Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）、Ｇ（４）を取得している。

図５を用いて、各内圧情報Ｐ（１〜４）の送信元を特定する処理の流れを示す。図５のステップＳ５０１は、一定時間間隔Ｔ毎に実行される。なお、ステップＳ５０１からステップＳ５１７までの処理に要する時間は一定時間間隔Ｔ以下である。

ステップＳ５０１では、位置パラメータｎとパラメータｍと最大相関係数ηＭＡＸとを初期化（ｎ＝１、ｍ＝１、ηＭＡＸ＝０）する。ステップＳ５０１より続くステップＳ５０２では、各ＧセンサからＧ情報Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）、Ｇ（４）を取得する。ステップＳ５０２より続くステップＳ５０３では、内圧受信部（１３）から内圧情報Ｐｉを取得する。ステップＳ５０３より続くステップＳ５０４では、位置パラメータｎがｎ＞４であるかどうかを条件に分岐判定を行う。ｎ＞４であるならステップＳ５０９へ進み、ｎ＞４でないならステップＳ５０５へ進む。ステップＳ５０５では、Ｇ（ｎ）とＰｉの相関係数η（ｎ）を演算する。ステップＳ５０５より続くステップＳ５０６では、相関係数η（ｎ）≧最大相関係数ηＭＡＸであるかどうかを条件に分岐判定を行う。相関係数η（ｎ）≧最大相関係数ηＭＡＸであるならステップＳ５０６へ進み、相関係数η（ｎ）≧最大相関係数ηＭＡＸでないならステップＳ５０８へ進む。ステップＳ５０７では、最大相関係数ηＭＡＸ＝相関係数η（ｎ）、および、ｍ＝ｎとして、ステップＳ５０８へ進む。ステップＳ５０８では、ｎ＝ｎ＋１とする。

ステップＳ５０４でｎ＞４である場合に進むステップＳ５０９では、Ｐｉ≦Ｐｌｉｍであるかどうかを条件に分岐判定を行う。Ｐｉ≦ＰｌｉｍであるならステップＳ５１０へ進み、Ｐｉ≦ＰｌｉｍでないならステップＳ５０１へ戻る。ステップＳ５１０では、ｍが１であるか否かを条件に分岐判定を行う。ｎが１であるならステップＳ５１１へ進み、ｍが１でないならステップＳ５１２へ進む。ステップＳ５１１では、報知部（１５）が乗員に対して“左前輪の空気圧が不足している”との報知を行う。

ステップＳ５１２では、ｍが２であるか否かを条件に分岐判定を行う。ｎが２であるならステップＳ５１３へ進み、ｍが２でないならステップＳ５１４へ進む。ステップＳ５１３では、報知部（１５）が乗員に対して“右前輪の空気圧が不足している”との報知を行う。

ステップＳ５１４では、ｍが３であるか否かを条件に分岐判定を行う。ｎが３であるならステップＳ５１５へ進み、ｍが３でないならステップＳ５１６へ進む。ステップＳ５１６では、報知部（１５）が乗員に対して“左後輪の空気圧が不足している”との報知を行う。

ステップＳ５１６では、ｍが４であるか否かを条件に分岐判定を行う。ｎが４であるならステップＳ５１７へ進み、ｍが４でないならステップＳ５０１へ戻る。ステップＳ５１７では、報知部（１５）が乗員に対して“右後輪の空気圧が不足している”との報知を行い、ステップＳ５０１へ戻る。

ステップＳ５０１からステップＳ５１７までの処理が一定時間間隔Ｔ毎に実行されるため、ステップＳ５０３にて内圧受信部（１３）が受信する内圧情報Ｐｉは処理毎に異なる。すなわち、ある時刻ｔにおいてステップＳ５０１以下の処理が開始され、ステップＳ５０３で左前輪の内圧情報が受信され、時刻ｔ＋Ｔに開始された処理ではステップＳ５０３で右前輪の内圧情報が受信され、時刻ｔ＋Ｔ×２に開始された処理ではステップＳ５０３で左後輪の内圧情報が受信され、時刻ｔ＋Ｔ×３に開始された処理ではステップＳ５０３で右後輪の内圧情報が受信される。例えば、タイヤローテーションにより左右前輪と左右後輪を入れ替えた場合、時刻ｔでは左後輪（元左前輪）、時刻ｔ＋Ｔでは右後輪（元右前輪）、時刻ｔ＋Ｔ×２では左前輪（元左後輪）、時刻ｔ＋Ｔ×３では右前輪（元右後輪）が受信される。このように、送信元を特定する処理と、内圧受信部（１３）が内圧情報を受信する周期とを同期することで、実施例１に比べて簡易な構成ながらも、同様の作用効果を奏することが可能である。

なお、送信元を特定する処理と、内圧受信部（１３）が内圧情報を受信する周期とを同期させない場合は、車輪毎に、内圧情報が特定される頻度が異なる可能性があるが、送信元を特定し報知を行うことは可能である。

〔実施例３〕
図６を用いて実施例３について説明する。この実施例３における前述の実施例１との相違点は、各内圧情報Ｐ（１〜４）の送信元を特定するアルゴリズムが異なる点である。なお、前述の実施例１と同等の構成については、実施例１と同様の符号を付し、本実施例３における説明を省略する。

本実施例では、各内圧情報Ｐ（１〜４）の送信元を特定する処理において、所定時間内Δｔにおける各Ｇ情報Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）、Ｇ（４）のピークが発生した時刻を検出する。これに加え、所定時間内Δｔにおける各内圧情報Ｐ（１〜４）のピークが発生した時刻も検出する。そして、Ｇ情報Ｇ（ｎ）のピークが発生した時刻に対して、最も近い時刻にピークが発生した内圧情報Ｐ（１〜４）をＧ情報Ｇ（ｎ）を検出した車輪の内圧情報Ｐｓ（ｎ）とする。以下、図６を用いて、各内圧情報の送信元を特定する処理の具体的な内容を説明する。

図６（ａ）は、左前輪のＧ情報Ｇ（１）の時系列変化を表す。この図６（ａ）に示すように、所定時間内ΔｔにおいてＧ（１）は、時刻ｔ３でピークとなる。

図６（ｂ）は、送信元が不明な内圧情報Ｐ（１）の時系列変化である。この内圧情報Ｐ（１）は、時刻ｔ４でピークを持つ。図６（ｃ）は、送信元が不明な内圧情報Ｐ（２）の時系列変化である。この内圧情報Ｐ（２）は、時刻ｔ５でピークを持つ。図６（ｄ）は、送信元が不明な内圧情報Ｐ（３）の時系列変化である。この内圧情報Ｐ（３）は、時刻ｔ６でピークを持つ。図６（ｅ）は、送信元が不明な内圧情報Ｐ（４）の時系列変化である。この内圧情報Ｐ（４）は、時刻ｔ７でピークを持つ。

そして、時刻ｔ４および時刻ｔ５および時刻ｔ６および時刻ｔ７の中で、時刻ｔ３に最も近い時刻がｔ５であるため、位置判定部（１４）は、左前輪のＧ情報Ｇ（１）に対応する内圧情報Ｐｓ（１）はｔ５でピークとなるＰ（２）であると判定する。

以上に示すとおり、本構成は、Ｇ情報Ｇ（ｎ）のピーク時刻は、Ｇ情報を検出したＧセンサに近い車輪に備えられた内圧センサの内圧情報Ｐｓ（ｎ）のピーク時刻に近いという特徴を用いて、各内圧情報Ｐ（１〜４）の送信元を特定する。これにより、実施例１のように相関係数を演算する必要がないため、演算量を減らすことができる。

〔実施例４〕
図７および図８を用いて実施例４について説明する。この実施例４は、実施例１の構成に対して、一箇所のＧセンサが故障した場合に、車輪位置を特定する処理を追加している。なお、前述の実施例１と同等の構成については、実施例１と同様の符号を付し、本実施例４における説明を省略する。

図７は、位置判定部（１４）にて行われる処理を表すフローチャートである。ステップＳ７０１では、位置パラメータｎとパラメータｍとを初期化（ｎ＝１、ｍ＝１）する。ステップＳ７０１より続くステップＳ７０２では、各Ｇセンサ（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）からＧ情報Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）、Ｇ（４）を取得し、内圧受信部（１３）から内圧情報Ｐ（１〜４）を取得する。ステップＳ７０２より続くステップＳ７０３では、位置パラメータｎがｎ＞４であるかどうかを条件に分岐判定を行う。ｎ＞４であるならステップＳ７０８へ進み、ｎ＞４でないならステップＳ７０４へ進む。

ステップＳ７０４では、パラメータｍがｍ＞４であるかどうかを条件に分岐判定を行う。ｍ＞４であるならステップＳ７０７へ進み、ｍ＞４でないならステップＳ７０５へ進む。ステップＳ７０５では、Ｇ（ｎ）とＰ（ｍ）との相関係数η（ｎ，ｍ）を演算する。ステップＳ７０５より続くステップＳ７０６では、ｍ＝ｍ＋１として、ステップＳ７０４へ戻る。ステップＳ７０３にて、ｎ＞４である場合に進むステップＳ７０８では、図７を用いて説明する位置特定処理を行い、ステップＳ７０１へ戻る。

図７の処理において、右前輪Ｇ情報Ｇ（２）が検出できず、相関係数η（２，１〜４）が演算できなかったとする。そして、図８は、ステップＳ７０８の処理が開始された時点で、位置判定部（１４）に記憶された相関係数η（ｎ，ｍ）を表す。図８（ａ）は、左前輪Ｇ情報Ｇ（１）と、送信元が不明な内圧情報Ｐ（１〜４）との相関係数η（１，１〜４）を表す。図８（ｂ）は、右前輪Ｇ情報Ｇ（２）と、送信元が不明な内圧情報Ｐ（１〜４）との相関係数η（２，１〜４）であるが、右前輪Ｇ情報Ｇ（２）が検出できなかったため全てが不明となっている。図８（ｃ）は、左後輪Ｇ情報Ｇ（３）と、送信元が不明な内圧情報Ｐ（１〜４）との相関係数η（３，１〜４）を表す。図８（ｄ）は、右後輪Ｇ情報Ｇ（４）と、送信元が不明な内圧情報Ｐ（１〜４）との相関係数η（４，１〜４）を表す。

この図８（ｂ）に示すように、右前輪では最も大きい値を持つ相関係数を特定することができない。そこで、右前輪から最も距離が遠い車輪である図８（ｃ）の左後輪の相関係数η（３，１〜４）に注目する。左後輪では、η（３，２）が最も小さい相関係数となっている。さらに、左前輪における相関係数η（１，２）と、右後輪における相関係数η（４，２）とは、両方とも、最も大きい値を持つ相関係数でも、最も小さい値を持つ相関係数でもない。このため、左後輪より最も遠い車輪、すなわち右前輪の内圧情報は、内圧情報Ｐ（２）であると特定できる。

このように、他の車輪の相関係数を演算し、前述の処理を行うことで、車両の対角線上に位置するＧセンサの両方が故障しない限り、各車輪の内圧情報Ｐｓ（ｎ）を特定することができる。

〔その他の実施例〕
前述の実施例１では、ある車輪近傍に備えられたＧセンサ（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）からのＧ情報Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）、Ｇ（４）と、各内圧情報Ｐ（１〜４）との組み合わせ毎に相関係数ηを演算し、相関係数が最も高くなる場合の内圧情報をその車輪の内圧情報とすることで、各内圧情報の送信元を特定していた。しかし、内圧情報を特定するための手段は、相関係数の演算以外の手段を用いても良い。例えば、ある車輪近傍に備えられたＧセンサからのＧ情報Ｇ（ｎ）、および、各内圧情報Ｐ（１〜４）の特徴点を抽出し、これらをパターンマッチングする。そして、もっともマッチングした内圧情報を、その車輪の内圧情報Ｐｓ（ｎ）とすることもできる。

前述の実施例１では、ある車輪近傍に備えられたＧセンサ（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）からのＧ情報Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）、Ｇ（４）と、各内圧情報Ｐ（１〜４）との組み合わせ毎に相関係数ηを演算し、相関係数が最も高くなる場合の内圧情報をその車輪の内圧情報とすることで、各内圧情報の送信元を特定していた。しかし、各内圧情報の送信元を特定する方法は、相関係数が最も大きくなる場合の内圧情報をその車輪の内圧情報とすることに限定されない。例えば、相関係数が最も小さくなる内圧情報を、その車輪の対角線上に位置する車輪の内圧情報とすることによっても、各内圧情報の送信元を特定可能である。また、ある車輪のＧ情報と全内圧情報との相関係数を演算した際に、全相関係数の中で２番目に相関係数が大きくなる内圧情報は、ある車輪とその車輪の対角線に位置する車輪以外の車輪に備えられた内圧センサから送信された可能性が高い。この特徴を用いれば、実施例１よりもさらに、各内圧情報の送信元を特定する精度を上げることができる。

一般には路面の凹凸を左右それぞれの前輪が通った後に後輪が通過するために、後輪の振動波形はホイールベースを車速で割った時間だけ前輪の波形を遅らせた形になることを用いて精度の向上、もしくは振動検出手段や空気圧センサの故障を判定することもできる。

前述の各実施例では、空気圧が低下したことについての報知は、乗員に対してのみ行っていたが、報知する対象は乗員に限定されない。例えば、整備担当者に分かるように空気圧の変化を記録するなどしても良い。

前述の各実施例では、Ｇセンサ（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）はナックルに、内圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）はリムのウエルに設置されていた。しかし、これらのセンサの設置場所は、実施例の内容に限定されない。Ｇセンサは、車輪と共に回転せずに、車輪に発生した振動を検出できる場所であれば良い。このため、例えば、ストラットやアクスルビーム、ロアアームなどに設置することも可能である。また、内圧センサにおいても、タイヤのインナーライナや、リムのフランジ、ハンプなどに設置しても良い。さらに、車輪に発生した振動を検出する場所としては、サスペンションのバネ上であっても良い。この場合、サスペンションにより、車輪の振動が減衰されてしまうが、実施することは可能である。

前述の各実施例では、Ｇセンサ（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）により各車輪より発生した振動を検出していた。しかし、各車輪より発生した振動を検出する手段は、Ｇセンサに限らない。例えば、振動により発生した車体の変位、歪み量や、歪み速度などを検出して、振動情報としても良い。

なお、各実施例では車輪の位置の特定において、相関係数が大きい場合としたが、信号の正負の取り方では相関係数が小さいほうで特定することもある。

実施例１において用いられるタイヤ空気圧報知装置のブロック図である。 実施例１において用いられる左前Ｇセンサ（１１ａ）および左前内圧センサ（１２ａ）の取り付け状態を表す図である。 実施例１において用いられる図であり、図３（ａ）は左前内圧情報Ｐｓ（１）の時系列変化、図３（ｂ）は左前Ｇ情報Ｇ（１）の時系列変化を表す。 実施例１において用いられる位置判定部（１４）および報知部（１５）の内部処理を表すフローチャートである。 実施例２において用いられる位置判定部（１４）および報知部（１５）の内部処理を表すフローチャートである。 実施例３において用いられる図であり、図６（ａ）は左前Ｇ情報Ｇ（１）の時系列変化、図６（ｂ）は内圧情報Ｐ（１）の時系列変化、図６（ｃ）は内圧情報Ｐ（２）の時系列変化、図６（ｄ）は内圧情報Ｐ（３）の時系列変化、図６（ｅ）は内圧情報Ｐ（４）の時系列変化を表す。 実施例４において用いられる位置判定部（１４）の内部処理を表すフローチャートである。 実施例４において用いられる図であり、図８（ａ）は左前輪の相関係数η（１，１〜４）、図８（ｂ）は右前輪の相関係数η（２，１〜４）、図８（ｃ）は左後輪の相関係数η（３，１〜４）、図８（ｄ）は右後輪の相関係数η（４，１〜４）を表す。

符号の説明

１１ａ 左前Ｇセンサ
１１ｂ 右前Ｇセンサ
１１ｃ 左後Ｇセンサ
１１ｄ 右後Ｇセンサ
１２ａ 左前内圧センサ
１２ｂ 右前内圧センサ
１２ｃ 左後内圧センサ
１２ｄ 右後内圧センサ
１３ 内圧受信部
１４ 位置判定部
１５ 報知部
２１ 左前タイヤ
２２ 左前ホイール
２３ 左前ナックル
２４ 左前サスペンション

Claims (10)

1. 車両の各車輪より発生した振動を各々検出し、振動情報として出力する複数の振動検出手段（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）と、
   前記各車輪にそれぞれ備えられ、該各車輪のタイヤ内部の空気圧を各々検出し、該空気圧を空気圧情報として各々無線出力する複数の空気圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）と、
   前記振動情報と、前記空気圧情報との相関を演算する相関演算部と、
   前記相関に基づき前記空気圧情報を出力した空気圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が備えられた車輪を特定する特定部とを備えることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
2. 車両の各バネ下の振動を各々検出し、該バネ下の振動情報として出力する複数の振動検出手段（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）と、
   前記各バネ下の各車輪にそれぞれ備えられ、該各車輪のタイヤ内部の空気圧を各々検出し、該空気圧を空気圧情報として各々無線出力する複数の空気圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）と、
   前記振動情報と、前記空気圧情報との相関を演算する相関演算部と、
   前記相関に基づき前記空気圧情報を出力した空気圧センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が備えられた車輪を特定する特定部とを備えることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
3. 車両の各バネ下の振動を表す複数の振動情報と、該各バネ下の各車輪の空気圧を表す複数の無線形式の空気圧情報とを用いる装置であって、
   前記振動情報と、前記空気圧情報との相関を演算する相関演算部と、
   前記相関に基づき各々の前記空気圧情報と、各々の前記振動情報との間で最も相関が高い組み合わせを特定する特定部とを備えることを特徴とする空気圧情報特定装置。
4. 前記相関演算部は、前記振動情報と、複数の前記空気圧情報とを用いて、各々相関係数を演算するものであり、
   前記特定部は、前記振動情報との相関係数が最も高い空気圧情報を、該振動情報の発生元である車輪の空気圧情報であると判定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のタイヤ空気圧検出装置。
5. 前記相関演算部は、前記振動情報と、複数の前記空気圧情報とを用いて、各々相関係数を演算するものであり、
   前記特定部は、前記振動情報との相関係数が最も低い空気圧情報を、該振動情報の発生元である車輪から最も距離が遠い車輪の空気圧情報であると判定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のタイヤ空気圧検出装置。
6. 前記相関演算部は、所定時間内における、前記振動情報がピーク値となる時刻と、前記各空気圧情報がピーク値となる時刻とをそれぞれ演算し、
   前記特定部は、前記振動情報がピーク値となる時刻に最も近い時刻に、ピーク値となる空気圧情報を、該振動情報の発生元である車輪の空気圧情報であると判定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のタイヤ空気圧検出装置。
7. 前記相関演算部は、前記振動情報と、複数の前記空気圧情報とが似ているかどうかを演算するものであり、
   前記特定部は、前記振動情報と最も似ている空気圧情報を、該振動情報の発生元である車輪の空気圧情報であると判定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のタイヤ空気圧検出装置。
8. 前記振動情報は、バネ下の上下方向の加速度、または、速度、変位、力または、歪であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のタイヤ空気圧検出装置。
9. 前記相関演算部は、前記振動情報と、複数の前記空気圧情報とを用いて、各々相関係数を演算するとともに、
   前記相関係数同士の差が所定範囲内である場合に、前記装置が故障していると判定することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載のタイヤ空気圧検出装置。
10. 前記装置はさらに、前記特定部の判定結果と、複数の前記空気圧情報とに基づいて、車輪の空気圧の状態を報知する報知部（１５）を備えることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のタイヤ空気圧検出装置。

Images