JP3289375B2 - 車体速度推定装置及び推定車体速度を用いたタイヤ状態検知装置 - Google Patents

車体速度推定装置及び推定車体速度を用いたタイヤ状態検知装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車体の絶対速度を推定
する絶対速度推定装置及び推定された絶対車体速度を用
いて、タイヤ空気圧，タイヤの種類，タイヤの摩耗状態
等のタイヤ状態を検知するタイヤ状態検知装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、タイヤ状態の一つとしてのタ
イヤ空気圧を検知する装置が種々提案されている。その
一つに、タイヤの空気圧が低下したときにタイヤ半径が
変化する（短くなる）ことを利用して、各車輪の車輪速
度を検出する車輪速度センサの検出信号に基づき、車両
のタイヤの空気圧を間接的に検知するものがある。
【０００３】上記の従来装置では、一つの車輪の車輪速
度が他の車輪の車輪速度よりも高くなった時に、その一
つの車輪のタイヤ空気圧が低下したことによりタイヤ半
径が他の車輪のものより短くなったとみなして、タイヤ
空気圧の低下を検知するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置では、各車輪の車輪速度の相対比較から各車輪の
タイヤ半径の変化、ひいてはタイヤ空気圧の低下を検知
するため、十分な検知精度を確保することができないと
いう問題がある。
【０００５】すなわち、一つの車輪のみのタイヤ空気圧
が低下した場合には、上記従来装置でもその空気圧の低
下を検知できるが、例えば全ての車輪のタイヤ空気圧が
徐々に低下していった場合等は、これを検知することは
不可能である。
【０００６】また、スタッドレスタイヤとノーマルタイ
ヤを組み合わせて車両に装着した場合や一輪のみテンパ
ータイヤを装着した場合にも、上記従来装置では不具合
が生じる。
【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、タイヤ空気圧等のタイヤ状態を検知する際に、
各車輪のタイヤ状態を高精度に検知すべく、車体の絶対
速度に着目した。このため、本発明では、車体の絶対速
度を簡易な構成にて精度良く推定することが可能な絶対
速度推定装置を提供することを第１の目的とする。
【０００８】また、推定された絶対車体速度を用いて、
タイヤ空気圧，タイヤの種類，タイヤの摩耗状態等のタ
イヤ状態を高精度に検知することが可能なタイヤ状態検
知装置を提供することを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明による絶対速度推定装置は、車両の前
輪及び後輪に対応して設けられ、車両の走行時に、車両
のばね下の振動周波数成分を含む信号を出力する第１及
び第２の出力手段と、前記第１及び第２の出力手段が出
力する信号に基づき、車両の前輪と後輪とのばね下振動
周波数成分の相互相関から前記第１及び第２の出力手段
が出力する信号間の位相差を検出する検出手段と、前記
検出手段によって検出された位相差と車体のホイールベ
ースの長さとに基づき、車体の絶対速度を推定する絶対
速度推定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】また、上記第２の目的を達成するために、
本発明によるタイヤ状態検知装置は車両の前輪及び後輪
に対応して設けられ、車両の走行時に、車両のばね下の
振動周波数成分を含む信号を出力する第１及び第２の出
力手段と、前記第１及び第２の出力手段が出力する信号
に基づき、車両の前輪と後輪とのばね下振動周波数成分
の相互相関から前記第１及び第２の出力手段が出力する
信号間の位相差を検出する検出手段と、前記検出手段に
よって検出された位相差と車体のホイールベースの長さ
とに基づき、車体の絶対速度を推定する絶対速度推定手
段と前記車両の前輪及び後輪の車輪速度信号を出力する
車輪速度信号出力手段と、前記絶対速度推定手段によっ
て推定された車体の絶対速度に対する前記車輪速度出力
手段が出力する車輪速度信号が示す車輪速度の大きさか
らタイヤ半径の変動が生ずるタイヤ状態を検知する第１
の検知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】上記第２の目的において、タイヤ状態とし
て、車両に装着されたタイヤの種類を検知するために、
本発明によるタイヤ状態検知装置は、車両の前輪及び後
輪に対応して設けられ、車両の走行時に、車両のばね下
の振動周波数成分を含む信号を出力する第１及び第２の
出力手段と、前記第１及び第２の出力手段が出力する信
号に基づき、車両の前輪と後輪とのばね下振動周波数成
分の相互相関から前記第１及び第２の出力手段が出力す
る信号間の位相差を検出する検出手段と、前記検出手段
によって検出された位相差と車体のホイールベースの長
さとに基づき、車体の絶対速度を推定する絶対速度推定
手段と前記車両の前輪及び後輪の車輪速度信号を出力す
る車輪速度信号出力手段と、前記絶対速度推定手段によ
って推定された車体の絶対速度と前記車輪速度出力手段
が出力する車輪速度信号が示す車輪速度とから、車両走
行時のタイヤの回転半径である動負荷半径を算出する算
出手段と、前記第１及び第２の出力手段が出力する信号
から、車両のばね下の共振周波数成分信号を抽出する抽
出手段と、複数種類のタイヤに関して前記タイヤの動負
荷半径と前記ばね下の共振周波数との関係を記憶する記
憶手段と、前記算出手段が算出するタイヤの動負荷半径
と前記抽出手段が抽出するばね下の共振周波数成分信号
とから、前記記憶手段に記憶されている前記タイヤの動
負荷半径と前記ばね下の共振周波数との関係に基づき、
車両に装着されているタイヤの種類を判定する判定手段
とを備えたことを特徴とする。
【００１２】上記第２の目的において、タイヤ状態とし
て、タイヤの摩耗状態を検知するために、本発明による
タイヤ状態検知装置は、車両の前輪及び後輪に対応して
設けられ、車両の走行時に、車両のばね下の振動周波数
成分を含む信号を出力する第１及び第２の出力手段と、
前記第１及び第２の出力手段が出力する信号に基づき、
車両の前輪と後輪とのばね下振動周波数成分の相互相関
から前記第１及び第２の出力手段が出力する信号間の位
相差を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出
された位相差と車体のホイールベースの長さとに基づ
き、車体の絶対速度を推定する絶対速度推定手段と前記
車両の前輪及び後輪の車輪速度信号を出力する車輪速度
信号出力手段と、前記絶対速度推定手段によって推定さ
れた車体の絶対速度と前記車輪速度出力手段が出力する
車輪速度信号が示す車輪速度とから、車両走行時のタイ
ヤの回転半径である動負荷半径を算出する算出手段と、
前記第１及び第２の出力手段が出力する信号から、車両
のばね下の共振周波数成分信号を抽出する抽出手段と、
タイヤ摩耗量が所定値である場合の前記タイヤの動負荷
半径と前記ばね下の共振周波数との関係を記憶する記憶
手段と、前記算出手段が算出するタイヤの動負荷半径と
前記抽出手段が抽出するばね下の共振周波数成分信号と
を前記記憶手段に記憶された前記タイヤの動負荷半径と
前記ばね下の共振周波数との関係に照らして、前記タイ
ヤの摩耗状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴
とする。
【００１３】
【作用】上記構成の絶対車速推定装置によれば、第１及
び第２の出力手段が出力する車両のばね下の振動周波数
成分を含む信号に基づき、車両の前輪と後輪とのばね下
振動周波数成分の相互相関から前記第１及び第２の出力
手段が出力する信号間の位相差が検出される。この位相
差と既知の車体のホイールベースの長さとに基づき、車
体の絶対速度が推定される。
【００１４】また、上記構成のタイヤ状態検知装置によ
れば、車輪速度信号出力手段より車両の前輪及び後輪の
車輪速度信号が出力される。そして、推定された車体の
絶対速度に対する上記車輪速度信号が示す車輪速度の大
きさを求める。これにより、各車輪の車輪速度の相対比
較ではなく、車体の絶対速度に対して各車輪の車輪速度
を個別に比較することが可能になる。この検出結果に基
づき、各車輪個別にタイヤ半径の変動が生ずるタイヤ状
態を検知するため、複数の車輪のタイヤ半径が同様に短
くなっている場合にも、それを検知することが可能にな
る。
【００１５】なお、タイヤ状態として、車両に装着され
るタイヤの種類を検知するタイヤ状態検知装置では、前
記第１及び第２の出力手段が出力する信号から、車両の
ばね下の共振周波数成分信号を抽出する抽出手段、及び
複数種類のタイヤに関して前記タイヤの動負荷半径と前
記ばね下の共振周波数との関係を記憶する記憶手段とを
備えている。このばね下の共振周波数はタイヤの空気圧
に応じて変動するものであり、ばね下の共振周波数を抽
出することによりタイヤの空気圧を予測することができ
る。一方、タイヤの動負荷半径もタイヤの空気圧によっ
て変動するため、ばね下の共振周波数とタイヤの動負荷
半径とは一定の関係がある。この関係は、タイヤの種類
によって変化するので、算出されたタイヤの動負荷半径
と抽出されたばね下の共振周波数成分信号とが該当する
関係を、前記記憶手段に記憶された関係より選択すれ
ば、車両に装着されたタイヤの種類を検知することがで
きる。
【００１６】さらに、タイヤ状態として、タイヤの摩耗
状態を検知するタイヤ状態検知装置では、タイヤ摩耗量
が所定値である場合の前記タイヤの動負荷半径と前記ば
ね下の共振周波数との関係を記憶する記憶手段を備えて
いる。上記したように、ばね下の共振周波数とタイヤの
動負荷半径とは一定の関係があるが、これはタイヤが摩
耗してタイヤ半径が変化した場合には、その関係も変動
する。従って、予めタイヤ摩耗量が所定値である場合の
タイヤの動負荷半径とばね下の共振周波数との関係を記
憶しておき、それぞれ算出・抽出された値における関係
との変動分を求めると、その変動分よりタイヤの摩耗状
態を検知することが可能になる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の第１実施例である絶対車体推
定装置を図面に基づいて詳しく説明する。
【００１８】図１は、第１実施例の全体の構成を示す構
成図である。図１に示すように、車両の各タイヤ１ａ〜
１ｄに対応して車輪速度センサが設けられている。各車
輪速度センサは、歯車２ａ〜２ｄ及びピックアップコイ
ル３ａ〜３ｄによって構成されている。歯車２ａ〜２ｄ
は、各タイヤ１ａ〜１ｄの回転軸（図示せず）に同軸的
に取り付けられており、円盤状の磁性体より成る。ピッ
クアップコイル３ａ〜３ｄは、これらの歯車２ａ〜２ｄ
の近傍に所定の間隔を置いて取り付けられ、歯車２ａ〜
２ｄ、すなわちタイヤ１ａ〜１ｄの回転速度に応じた周
期を有する交流信号を出力する。ピックアップコイル３
ａ〜３ｄから出力される交流信号は、波形整形回路，Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭ等よりなる公知の電子制御装置（ＥＣＵ）
４に入力され、波形整形を含む所定の信号処理が行われ
る。この信号処理の結果は表示部５に入力され、表示部
５は運転者に対して各タイヤ１ａ〜１ｄの空気圧の状
態，タイヤの種類及びタイヤ摩耗状態を報知する。
【００１９】この表示部５は、各タイヤ１ａ〜１ｄのタ
イヤ状態（空気圧，種類，摩耗）を独立に表示しても良
いし、１つの表示面を各タイヤ１ａ〜１ｄで共用しいず
れか１つのタイヤの状態を表示しても良い。
【００２０】ここで、まず本実施例における相互相関か
ら位相遅れを算出し、絶対車速を算出する原理について
図２を参照しながら説明する。車両が、例えば舗装され
たアスファルト路面を走行した場合、その路面表面の微
小な凹凸により上下及び前後方向の力を受け、その力に
よってタイヤは上下及び前後方向に振動する。このタイ
ヤ振動時の車両ばね下の加速度の周波数特性は図３に示
すようなものとなる。図３に示すように、加速度の周波
数特性は２点においてピーク値を示し、ａ点は車両のば
ね下における上下方向の共振周波数であり、ｂ点は車両
のばね下における前後方向の共振周波数である。
【００２１】これに対し、発明者らの詳細な検討の結
果、車輪速センサの検出信号には、前記ばね下の加速度
の周波数成分が含まれていることが判明し、図４に示す
ように２点でピーク値を示す。そこで、図２（Ａ）に示
すように、車両がある車速ＶＡＢで路面を走行すると、
フロント車輪速度信号Ｆ（ｔ）及びリヤ車輪速度信号Ｒ
（ｔ）には、路面入力（凹凸）によるタイヤの振動周波
数成分が含まれることとなる。
【００２２】例えば、高速道路の高架橋にみられる目地
突起や、マンホールの段差，突起あるいは、アスファル
ト舗装の改修部の継目や横断歩道のペンキ段差などで
は、特に顕著に発生する。
【００２３】一般的に、車両が直進走行状態にある場合
には、後輪は前輪とほぼ同一の路面形状を走行すると考
えられるため、路面形状やタイヤの摩耗によらず、前後
輪の位相遅れをτとすると、Ｒ（ｔ）＝Ｆ（ｔ−τ）の
関係が成立する。（図２（Ｂ）） よって、既知の値である車両のホイールベースＬを用い
て、絶対車両ＶABは以下の数式１のようになる。
【００２４】
【数１】ＶAB＝Ｌ／τ 従って、前後輪の車輪速度信号Ｆ（ｔ），Ｒ（ｔ）から
位相遅れτを求めれば絶対車速ＶABを推定することがで
きる。そして、その位相遅れτの算出においては、例え
ば前後輪の車輪速信号Ｆ（ｔ），Ｒ（ｔ）をフーリエ変
換した後、以下の数式２に示すＲ（ｔ）とＦ（ｔ−τ）
の相互相関ＲFRから求めるとよい。
【００２５】
【数２】 ＲFR（ｔ，ｔ−τ）＝Ｅ［Ｒ（ｔ）・Ｆ（ｔ−τ）］ （但し、Ｅ［ ］：総計平均） これにより、本実施例によれば、近年搭載車両の増加し
ているアンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）を備える車両
等は、既に各タイヤに車輪速度センサが装備されている
ため、何ら新たなセンサ類を追加しなくとも、車体絶対
車速の検知が可能となる。
【００２６】また、車両の実用範囲では、タイヤの摩耗
や種類及び路面状況には、ほとんど影響を受けない。更
に、車両ホイールベースＬは、mm単位で管理，計測でき
るため、本車体速推定装置では、極めて高精度な絶対車
対速が演算可能となる。
【００２７】図５に、ＥＣＵ４が実行する処理内容を表
したフローチャートを示す。なお、ＥＣＵ４は各車輪１
ａ〜１ｄに対して同様の処理を行うため、図５のフロー
チャートは片側の前後輪に対しての処理の流れのみを示
している。また、これ以降の説明において、各符号の添
字は省略する。
【００２８】図５において、ステップ１００では、ピッ
クアップコイル３から出力された交流信号（図２
（Ｂ））を波形整形してパルス信号とした後に、そのパ
ルス間隔をその間の時間で除算することにより車輪速度
ｖを演算する。この車輪速度ｖは、通常、タイヤの振動
周波数成分を含む多くの高周波成分を含んでいる。ステ
ップ１１０では、演算された車輪速度ｖの変動幅Δｖが
基準値ｖ0 を超えたか否かを判定する。このとき、車輪
速度ｖの変動幅Δｖが基準値Ｖ0 を超えていると判定さ
れると、ステップ１２０に進む。ステップ１２０では、
車輪速度ｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超えている時間
ΔＴが、所定時間ｔ0 を超えたか否かを判定する。上記
ステップ１１０，１２０での処理は、車両が走行してい
る路面が、本実施例の検知手法によって、絶対車速が検
知可能な路面か否かを判定するためのものである。つま
り、本実施例では、車体絶対車速の算定を、タイヤの移
動周波数成分に含まれる信号に基づき行なうため、車輪
速度がある程度変動する必要がある。
【００２９】なお、ステップ１２０における判定では、
車輪速度ｖの変動幅Δｖが基準値ｖ 0 を超えた時点で所
定時間Δｔが設定され、この所定時間Δｔ内に再び車輪
速度ｖの変動幅Δｖが基準値Ｖ0 を超えると、時間ΔＴ
の計測が継続される。
【００３０】ステップ１１０及びステップ１２０におい
て、ともに肯定判断されるとステップ１３０に進み、ど
ちらか一方において否定判断されると、ステップ１００
に戻る。ステップ１３０では、演算された車輪速度に対
して周波数解析（例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ））
演算を行う。
【００３１】次に、ステップ１４０，１５０では逆フー
リエ変換により、相互相関関数ＲFR（τ）を求め、ステ
ップ１５０で位相遅れτを演算する。次に、ステップ１
７０では、数式１により車体絶対車速ＶABを求めステッ
プ１８０で出力する。
【００３２】なお、ステップ１３０の高速フーリエ変換
（ＦＦＴ）で使用する信号の周波数範囲は、図４に示す
ようなばね下の上下及び前後方向の両方を含む信号を用
いる必要はなく、図６に示すようにステップ１２０の次
に、適当な狭帯域フィルタ（Ｂ，Ｐ，Ｆ）を介して、ば
ね下の上下方向の共振周波数成分が多く含む領域（図４
のＡ）、ばね下の前後方向の共振周波数成分が多く含ま
れる領域（図４のＢ）の少なくともどちらか一方を用い
ても良いし、また、両者を切換えて用いても構わない。
【００３３】前後輪の位相差τにより、絶対車体速ＶAB
を求めるには、図５で示したように、高速フーリエ変換
（例えばＦＦＴ）を用いなければならないが、この演算
には、多くのメモリー（ＲＡＭ）が必要となり、演算回
数も多いため、ＥＣＵの演算負荷が問題となる場合があ
る。このような場合には、簡便な手段が必要となるの
で、以下その説明を行う。
【００３４】図７に、高速道路の高架橋やコンクリート
目地、あるいはマンホール路、さらには、アスファルト
道路の改修部によく見られるような路面の目地，突起，
段差などを車両か通過した際、ばね下に発生する振動の
代表的パターンを示す。これは、ＡＢＳの車輪速信号に
も現われるために、図１に示すシステム構成で検知可能
である。
【００３５】車両が直進に近い状態で走行する場合を想
定すると、前後輪の位相差τは、時間波形の中で、特徴
的な波形を比較することで検知可能となる。ＥＣＵ４の
処理の流れを図８で説明する。前，後輪とも同じ処理を
行うので、前輪の処理のみ説明する。なお、図８におい
てステップ１５１〜１５８が前輪に関するものであり、
ステップ１５８，１６１〜１６７が後輪に関するもので
ある。ステップ１００で演算された車輪速Ｖは、ステッ
プ１５１にてＥＣＵ４のＲＡＭに、サンプリング時間分
取り込まれる。ステップ１５２では、予め設定された車
輪速変動幅ΔＶｔに対して大小比較を行い、肯定される
とステップ１５３へ進む。これは、目地突起などを通過
すると、比較的大きな入力が得られるので、入力の大き
さでまずデータを選別するためである。
【００３６】次に、ステップ１５３にて、ピークサーチ
を行いＶFmaxを求める。ステップ１５４では、ステップ
１５３で求められたＶFmaxを中心に、予め設定された時
間幅Ｔｓに対し、それ以外の時間領域での車輪速変動平
均値ＶaVE を求める。ステップ１５５では、求められた
ＶFmaxとＶaVE の比率Ｋｐを求め、ステップ１５６にて
予め設定された値Ｃとの大小比較を行う。このとき肯定
判断がなされると、ステップ１５７にてＶFmax発生時の
時間ＴF を記憶する。
【００３７】以上の処理は、車輪速データの中から、位
相差を時間領域で算定容易とするために、単発入力を選
別するためのものでる。ここで、前後輪から、ＴF,ＴR
が算定されるので、この差から位相差τを求めることが
できる。位相差τを求めた後は図５のステップ１７０以
降の処理を行う。
【００３８】なお、上述の前後輪の車輪速度の振動成分
から位相差τを求める処理は、車両の前後輪が直進状態
であることが前提となる。このため、左右輪の車輪速度
差が所定値以下であるとの条件、あるいは別途ステアリ
ングセンサを設けて操舵角が所定値以下との条件等、直
進状態を示す条件が成立したときに上述の処理を行うよ
うにする。
【００３９】また、前述の実施例では車両の前後輪の車
輪速度の振動成分から車体の絶対速度等を求めたが車輪
角変位，角速度及び角加速度より求めることも可能であ
る。次に本発明の第２実施例について説明する。第２実
施例では、上述で算定された車体絶対車速ＶABを用いる
ことで、車両走行時のタイヤの回転半径である動負荷半
径を算定し、この動負荷半径よりタイヤの空気圧を検知
しようとするものである。このため、第２実施例では、
図９に示すようにタイヤ空気圧とタイヤ動負荷半径との
対応関係を示す特性をマップとして記憶し、車体絶対車
速ＶABから算定される動負荷半径からタイヤ空気圧を直
接推定する。
【００４０】車両走行時のタイヤ動負荷半径は、タイヤ
空気圧だけでなく、タイヤに加わる荷重やタイヤの摩耗
及び車速の影響を受ける。そこで、図９のタイヤ動負荷
半径と空気圧のマップに於いては、動負荷半径が荷重，
摩耗によって変動することを考慮し、バラツキの幅を考
慮する。また、図１０は車速による影響を考慮し、車速
からタイヤ動負荷半径の修正係数Ｋｒを求めるマップで
ある。
【００４１】この第２実施例では、ＥＣＵ４における処
理内容のみが、第１実施例と異なり、その構成は同じな
ので、構成の説明は省略し、処理内容だけを記載する。
第２実施例の処理内容を図１１のフローチャートで説明
する。ステップ２００〜ステップ２２０までは、第１実
施例のフローチャート（図５）のステップ１００〜ステ
ップ１３０の演算処理と同一内容なので説明を省略す
る。
【００４２】ステップ２２０のＦＦＴ処理後、ＦＦＴ演
算回数をステップ２２５でカウントし、演算回数Ｎが所
定値Ｎｏに達したか否かをステップ２３０で判断する。
ステップ２３０で肯定判断されるとステップ２３５で所
定回数のＦＦＴ演算結果の平均処理が行われ、ステップ
２４０，２４５で逆フーリエ変換により前後輪間の相互
相関ＲFR（τ）が求められる。ステップ２５０では、こ
の相互相関ＲFR（τ）から前後輪間の位相差τが求めら
れる。なお、ステップ２２５〜ステップ２３０の処理
は、ノイズの影響を除くためのものであり、路面状況及
び車速によっては省略も可能である。
【００４３】次に、ステップ２５５では、車両ホイール
ベースＬを位相差τで除算することで、車体絶対車速Ｖ
ABが求められる。ステップ２６０では、車輪の回転速度
に比例し、所定の時間（ｄｔ）内にカウントされるパル
ス数（ｎ）及び前記算定された車体絶対車速ＶABよりタ
イヤ動負荷半径ｒABが算定される。更に、ステップ２６
５では車速ＶABに対するタイヤ動負荷半径の修正係数Ｋ
V がマップより求められ、修正タイヤ動負荷半径ｒRFが
求められる。
【００４４】ステップ２７０では、修正タイヤ動負荷半
径とタイヤ空気圧の関係（図９）より、タイヤ空気圧Ｐ
ｒが推定される。そして、ステップ２７５において、算
出されたタイヤ空気圧Ｐと予め設定されるタイヤ空気圧
の許容下限値Ｐ0 とを比較し、算出されたタイヤ空気圧
Ｐが許容下限値Ｐ0 以下であるとき、ステップ２８０に
進む。
【００４５】ステップ２８０では、表示部５により、タ
イヤの空気圧が低下している旨の警告表示を行う。次に
本発明の第３実施例を図１４のフローチャートに基づい
て説明する。
【００４６】図３，図４において、ばね下の共振周波数
が各車輪の車輪速信号から検知可能であることを示した
が、このばね下の共振周波数は、タイヤ空気圧が低下す
ると、図１２に示すように、ばね下の上下方向，前後方
向の共振点がともに低下する。このため、少なくともど
ちらか一方の共振点変化を検知することにより、タイヤ
空気圧の状態を検知することができる。
【００４７】第３実施例では、上述のばね下の共振点の
変化からタイヤの空気圧の状態を検知するとともに、前
述の第２実施例で説明したタイヤの動負荷半径からもタ
イヤの空気圧の状態を検知する。そしてそれぞれ検知さ
れたタイヤ空気圧Ｐｆ，Ｐｒの偏差が所定値ΔＰ以下と
なり、かつＰｆ，Ｐｒがタイヤ空気圧の許容下限値Ｐ 0
を下まわった場合に、警告を出すように構成したもので
ある。
【００４８】図１４，図１５のフローチャートにおい
て、ステップ３００〜３７０は、第２実施例のステップ
２００〜２７０と同一内容のため説明を省略する。ステ
ップ３７５では、ステップ３３５で実施される平均処理
では、平均化が充分でない場合を考慮し、共振点をさら
に見易くするために、移動平均処理を行う。ステップ３
８０ではばね下の上下方向又は前後方向の少なくとも一
方の共振点ｆK を検知する。ステップ３８５では、図１
３に示すように共振点とタイヤ空気圧との関係（図１
３）から、現状のタイヤ空気圧Ｐｆを推定する。
【００４９】ステップ３７０及び３８５で推定されたタ
イヤ空気圧Ｐｒ，Ｐｆに基づき、ステッフ３９０では双
方の偏差を求め、この偏差が所定値ΔＰ以下になったと
きのみステップ３９５へ進む。ステップ３９５では両者
の値がともにタイヤ空気圧の許容下限値Ｐ0 以下となっ
た場合のみ、ステップ３９６にて警告表示を行う。この
ような構成によれば、タイヤ空気圧の検知がより正確と
なり、誤判定を防止することが可能となる。
【００５０】次に本発明の第４実施例について、図１
６，図１７を用いて説明する。この第４実施例の電子制
御装置の処理は図１６，図１７のフローチャートに示さ
れるが、図１６におけるステップ４００〜４３０は第３
実施例と同一のため説明を省略する。
【００５１】ステップ４３５では、車両の走行車速ＶX
が所定の下限車速ＶL から上限車速ＶH の範囲内に存在
するか否かの判定を行い、肯定判断されるとステップ４
４０へ進む。ここで下限車速ＶL 及び上限車速ＶH は、
それぞれ１０km/h, １５０km/h位の値に設定されること
が望ましい。ステップ４４０では、ステップ４００で演
算される車輪速度Ｖの変動幅Δｖを所定の値ｖL と比較
し、肯定判断されるとステップ４８５へ進む。なお、ス
テッフ４４０における判定基準値ｖL は、ステップ４０
５の判定基準値ｖO よりも高く設定されることは言うま
でもない。
【００５２】ここで、ばね下の共振周波数ｆK からタイ
ヤ空気圧を推定，演算する場合は、検知原理がばね下の
振動における特定の周波数領域の振動成分の大きさに基
づいており、極低速状態ではその振動自体が発生しにく
いため、求められるタイヤ空気圧の精度も低下しやすい
という問題点がある。また、車両が高速にて走行してい
る状態（例えば１５０km/h以上）でもばね下の振動が発
生しにくくなり、タイヤ空気圧が検知しにくいという問
題点がある。また、車両が氷上を走行している場合など
は、その走行路面が滑らかで振動の発生が小さく、やは
り検出精度が低下するという問題がある。
【００５３】このため、ステップ４３５，４４０により
車速が一定車速の範囲外（ＶL ≦Ｖ X ≦ＶH ）で、かつ
路面入力が少ない良路などでの空気圧検知は、前記絶対
車体速度ＶABから算定されるタイヤ動負荷半径ｒABを用
いて空気圧検知を行うようにしている。
【００５４】ステップ４８５〜４９５の処理は、ばね下
の共振周波数よりタイヤの空気圧を検知するためのもの
で、前記第３実施例と同一であるため説明は省略する。
一方、ステップ４３５又は４４０で否定判断されると、
ステップ４４５へ進むが、ステップ４４５〜４８０の処
理は、タイヤの動負荷半径よりタイヤの空気圧を検知す
るためのもので、第３実施例と同一のため省略する。な
お、ステップ４７０では、前後輪の位相差τより求めら
れた絶対車体速の左右差が所定の値ΔＶ AB以下（直進状
態）であることを確認後、ステップ４７５へ進む。 ス
テップ４９６では、ステップ４８０、又はステップ４９
５において推定演算された圧力Ｐｆ又はＰｒと予め設定
されるタイヤ空気圧の許容下限値ＰO とを比較し、算出
されたタイヤ空気圧Ｐｆ又はＰｒが許容下限値ＰO 以下
であるとき、ステップ４９７へ進み警告表示を行う。
【００５５】次に、本発明の第５実施例について説明す
る。前述の第３，第４実施例に述べたばね下共振周波数
ｆK によるタイヤ空気圧の検知に於いては、空気圧判定
を確実になすことができる点で優れたものであるが、タ
イヤ交換を考慮していないため許容限界空気圧の判定基
準値ｆL は一定値であり、タイヤ交換すると正確な判定
ができなくなるという不具合がある。そこで、第５実施
例ではタイヤ交換を行っても正確にタイヤ空気圧の状態
を検知できるようにしたものである。
【００５６】車両の実用範囲では、上記共振周波数の変
化量は殆どタイヤ空気圧の変化に起因するタイヤバネ定
数の変化によるものであるから、例えばタイヤの摩耗等
の他の要因の影響を受けることなく一義的な空気圧検知
が可能である。したがって、上下方向又は前後方向のい
ずれかのバネ下共振周波数の変化を検出すれば、タイヤ
空気圧を正確に検知することができる。しかしながら、
これは同一種のタイヤを前提とするものであり、図１８
に示す如く、ばね下共振周波数が同一でも、タイヤの種
類によりタイヤ空気圧は異なり、空気圧異常を判定する
基準値（バネ下共振周波数）も異なってくる。そこでタ
イヤ交換により判定値が影響を受ける場合を大きく三つ
に分けて判定することにした。すなわち、図中線ｘは通
常のラジアルタイヤ、線ｙはスタッドレスタイヤ、線ｚ
は偏平タイヤを示し、かかるタイヤ種に応じた判定基準
値ｆLa，ｆLb，ｆLcを予め電子制御装置４内に記憶して
おく。
【００５７】タイヤ種類の判定は、タイヤの動負荷半径
とバネ下共振周波数を利用して行う。すなわち、図１９
に示す如く、タイヤ動負荷半径ＶRFとその時のバネ下共
振周波数ｆK はタイヤの種類によりほぼ一対一対応とな
っており（図中のｘ，ｙ，ｚは既述のタイヤ種類に対応
している）、両者の値よりタイヤの種類を判定すること
ができる。そこで、タイヤ交換判定マップとして、図１
９に示す値を電子制御装置４内に記憶しておく。以上の
説明を前提に空気圧を検知して警報する電子制御装置４
の信号処理を図２０および図２１のフローチャートで説
明する。なお、電子制御装置４は各車輪１ａ〜１ｄに対
して同様の処理を行うため、フローチャートは一つの車
輪に対しての処理の流れのみを示している。また、本フ
ローチャートでは、特にタイヤの空気圧が基準値以下に
低下したことを検知し、運転者に対して警告を行う例に
ついて示している。
【００５８】ステップ５０１〜ステップ５３５の処理
は、既述の実施例の処理と同一であるため、説明は省略
する。なお、ステップ５１５の処理は既にタイヤ種類の
判定がなされているか否かを判定するもので、フラグＦ
＝１であるときには既に判定がなされていると判断され
ステップ５５０に進む。
【００５９】ステップ５４０〜５４２では、ステップ５
３５で得られたＦＦＴの平均処理結果に対して、逆フー
リエ変換を行い、前後輪の相互相関関数ＲFR（τ）か
ら、位相差τを求め、ステップ５４３では位相差τ及び
ホイールベースＬから絶対車体速ＶABを求める。次に、
ステップ５４４では、ＶABと所定時間ｄＴ内のパルス数
ｎからタイヤ動負荷半径ｒABを算定する。
【００６０】一方、ステップ５４０〜５４４の処理と並
列的にステップ５４５にてフーリエ変換（ＦＦＴ）の結
果に対して更に平均処理を行い、ステップ５４６にてば
ね下共振周波数ｆS の抽出を行う。
【００６１】ステップ５４７では、ステップ５４４で得
たタイヤ負荷半径ｒABとステップ５４６で求めたバネ下
共振周波数ｆS より、前記図１９のマップに基づいてタ
イヤ種類の判定を行う。続くステップ５４８では、前記
１８のマップに基づき、判定されたタイヤ種類に対応す
るバネ下共振周波数の判定基準値ｆLa，ｆLb，ｆLcを選
択して、警報要基準値ｆＬとして記憶する。
【００６２】続いてステップ５４９にてフラグＦを
「１」とする。これにより、タイヤ交換を判定する上記
ステップ５２０〜５４９は車両スタート直後のみ実行さ
れる。なお実際には、上記ステップ５４８は、車輪の４
輪全てについて、あるいは駆動輪２輪についてステップ
５４７でタイヤ交換と判定された場合にのみ実行され
る。
【００６３】一度、タイヤ交換と判定されると、ステッ
プ５０１へ戻り、ステップ５０５，５１０，５１５にて
それぞれ肯定判断されたとき、ステップ５５０に進む。
ステップ５５０では上記時間ΔＴ内で得られた車輪速ｖ
に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）演算による周波数
解析を行うとともに、その演算回数ｎをカウントし、ス
テップ５５５にてこの周波数解析の演算回数ｎが所定回
数ｎ0 になるまで、ステップ５０１以下が繰り返され
る。ステップ５６０では周波数解析の演算値を平均化
し、さらにステップ５６５ではこれまでの所定数の演算
平均値を移動平均処理し、ステップ５７０にてこの結果
に基づいてバネ下共振周波数ｆK を演算する。
【００６４】しかして、ステップ５７５では、演算され
た上記共振周波数ｆK が警報用基準値ｆＬ以下となった
か確認し、基準値ｆＬ以下となった場合にはステップ５
８０にてタイヤ空気圧過小として警報する。
【００６５】なお、図２０のステップ５４７におけるタ
イヤ種類の判定を、図１９に示した直線的マップに代え
て、図２２に示す如き領域的マップを使用して行っても
良く、上記図２０のステップ５４４，５４６で算出され
るタイヤ動負荷判定ＶABとバネ下共振周波数ｆS の値
が、図２２のＸ領域，Ｙ領域，Ｚ領域のいずれに属する
かにより、それぞれ通常のラジアルタイヤ，スタッドレ
スタイヤ，偏平タイヤを判定する。この場合も、最終的
に警報用基準値を変更するのは、実施例１と同様、車輪
の４輪全てについて、あるいは駆動輪２輪についてタイ
ヤ交換が判定された場合のみとする。
【００６６】またタイヤ種類の判定を、図２３のマトリ
クスで行うことも可能である。すなわち、工場出荷時の
通常ラジアルタイヤのタイヤ動負荷半径ｒ0 、バネ下共
振周波数ｆ0 を基準として、走行開始時に測定されたタ
イヤ負荷半径ｒAB、バネ下共振周波数ｆS の増減により
９種類のマトリクスで判定する。
【００６７】例えば、通常のラジアルタイヤが装着され
ている場合、タイヤ空気圧低下によるバネ下共振周波数
の減少と同時にタイヤ負荷半径も減少し、タイヤ空気圧
供給時にはバネ下共振周波数の増加とともにタイヤ負荷
半径も増大する。この特性をマトリクス上に示すと図２
３のａの部分となる。
【００６８】スタッドレスタイヤでは、使用されるゴム
材が柔らかいため、バネ下共振周波数は全体に低くな
り、図２３のｂで示す部分となる。また、偏平タイヤの
場合は、一般的にその偏平率の影響でタイヤバネ定数が
高いため、バネ下共振周波数は全体に高くなって図２３
のｃで示す部分となる。
【００６９】この場合、図２３の斜線部分は、通常のラ
ジアルタイヤかそれ以外のタイヤかの判別が困難な部分
であるが、他の車輪での判別結果と併せ考えることで推
定することができる。すなわち、空気圧低下ないし上昇
が２輪または４輪同時に起きることは稀であるから、か
かる場合にはタイヤ交換があったものと判定する。この
場合、４輪または駆動２輪について同時にバネ下共振周
波数およびタイヤ負荷半径が減少した場合にはスタッド
レスタイヤへの交換と、反対に増加した場合には偏平タ
イヤへの交換と判定される。
【００７０】なお、上記基準値ｒ0,ｆ0 としては、通常
のラジアルタイヤの正常空気圧時の値、あるいは車両停
止直前の値を使用することもできる。次に本発明の第６
実施例について説明する。第６実施例は、タイヤの動負
荷半径とばね下の共振周波数成分とによってタイヤの摩
耗状態を検知するものである。
【００７１】前述したように、各車輪の車輪速度を検出
する車輪速度センサの検出信号から、ばね下の共振周波
数成分を抽出し、この共振周波数成分からタイヤ空気圧
が算定でき、また、この共振周波数は摩耗の影響を受け
ない。このため、車両の直進状態でかつ正常状態におけ
るタイヤ動負荷半径と共振周波数の関係を求め、これを
基準とし、この基準値からのタイヤ動負荷半径のずれ量
からタイヤの摩耗量及び異常摩耗を検知できる。
【００７２】ここで、第１の実施例に基づき算定される
絶対車体速度ＶABより算定されるタイヤ動負荷半径ｒAB
（ｍ）とタイヤ空気圧（kg／cm2)の関係を図２４に示
す。また、第３の実施例に基づき算定されるばね下共振
周波数ｆK （ＨＺ）とタイヤ空気圧（kg／cm2)の関係を
図２５に示す。上記図２４と図２５から、前記タイヤ動
負荷半径ｒABとばね下共振周波数ｆK の関係が図２６に
示される。この図２６に示す関係は、タイヤの摩耗が生
じない状態において、タイヤ空気圧の変動のみでタイヤ
動負荷半径が変化する場合の特性を示し、車両がある単
位時間（一定時間）直線走行を行った場合を想定したも
のである。４個の車輪が摩耗状態でない場合、若しくは
４個の車輪が同程度の摩耗状態の場合は、各車輪のタイ
ヤの共振周波数（タイヤ空気圧）とタイヤ動負荷半径の
関係は、図２６の点Ｐ1 〜Ｐ4 に示すように一定の相関
関係を有し、ある特定の線上にプロットされる。
【００７３】尚、点Ｐ1 は最もタイヤ空気圧が低い場合
を示し、点Ｐ4 は最もタイヤ空気圧が高い場合を示す。
図２７は、タイヤ空気圧がＰｉでタイヤ共振周波数がｆ
ｉと算定されるタイヤを例にとったものであるが、摩耗
がない場合のｆｉ−Ｐｉ特性を示している。ＰｉL は、
空気圧が低下した場合であり、ＰｉH は空気を供給しす
ぎた場合を示す。これに対し、空気圧はＰｉであるが摩
耗したタイヤの場合はタイヤ動負荷半径がＲRFi 点とな
る。つまり、図中Δｒを算定することで、タイヤの摩耗
量が検知可能となる。
【００７４】これを実際に行う為には、図２７に示すタ
イヤ空気圧とタイヤ共振周波数の関係をマップとして記
憶し、前後輪の車輪速信号から算定される位相差τを求
め、絶対車体速度ＶABから求められるタイヤ動負荷半径
ｒABを算出し、更にばね下共振周波数を求め、前記マッ
プとの関係から、摩耗量Δｒを算出することが必要であ
る。これにより、所定の摩耗量ｒ0 との比較を行い、表
示器５によりタイヤの異常摩耗を運転者へ知らせること
も可能となる。上記の理論的考案に基づいて、タイヤの
摩耗量が基準値以上に達したことを検知し、運転者に対
して警告を行うＥＣＵ４の信号処理を、図２８，図２９
のフローチャートを参照して説明する。
【００７５】尚、ＥＣＵ４は各車輪１ａ〜１ｄ毎に独立
して同様の処理を行うもので、図２８，図２９に示すフ
ローチャートでは１車輪に対する処理を示し、各符号の
添字は省略する。またステップ６００〜６３７及びステ
ップ６４０〜６５０は、前記実施例と同一な為、説明を
省略する。
【００７６】ステップ６３６では、ステップ６３５で求
められた走行状態におけるタイヤ動負荷半径ｒABに対し
車速の影響を考慮し、修正係数ＫV から修正タイヤ動負
荷半径ｒRFが算定される。またステップ６５０で求めら
れたばね下共振周波数ｆK によりステップ６５５では予
めＥＣＵ４内に記憶されているマップより、摩耗がない
状態でのタイヤ動負荷半径ＲRFが求められる。ステップ
６６０では、ステップ６３６，６５５で求められたそれ
ぞれの動負荷半径ＲRF及びｒRFよりタイヤ摩耗量Δｒを
算定し、ステップ６６５では所定の摩耗量ｍＨに対する
大小比較を行い、肯定判断されるとステッフ６７０で表
示器５により運転者へ警告する。
【００７７】次に本発明の第７実施例につき以下説明す
る。第７実施例は、タイヤ動負荷半径によりタイヤ空気
圧を推定する際にタイヤ動負荷半径とばね下共振周波数
とにより、タイヤ摩耗量を推定し、この推定されたタイ
ヤ摩耗量によってタイヤ動負荷半径を修正，算出し、タ
イヤ空気圧を正確に検知するものである。
【００７８】本実施例におけるＥＣＵ４の処理は図３
０，図３１に示されるが、ステップ７００〜７１４は、
すでに第２実施例の図１１（ステップ２００〜２６５）
で説明したので詳しい説明は省略する。ステップ７００
〜７０６では、車輪速Ｖを演算後、路面状態，路面長を
判定後、フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、所定のＦＦＴ
演算回数に到達したら平均処理を実施する。次に、ステ
ップ７１０〜７１３では、逆フーリエ変換を行い、相互
相関関数ＲFR（τ）より、前後輪の位相差τを求め、車
体絶体車速ＶABから、タイヤ度を負荷半径ｒABを求め
る。次に、ステップ７１４では、修正係数ＫV によりタ
イヤ動負荷半径の車速による影響を考慮し、修正タイヤ
動負荷半径ＲRFを求める。一方、ステップ７２０〜７２
２では、ステップ７０６の平均処理結果に対し、更に移
動平均処理を行い、ピークサーチによりばね下共振周波
数ｆK を算出する。ステップ７２２では、第６実施例の
図２８で示したように、ばね下共振周波数ｆK とタイヤ
動負荷半径との関係から摩耗がない場合のタイヤ動負荷
半径ＲRFが算出される。
【００７９】ステップ７３０ではフラグＦを確認して
「１」でなければステップ７３５へ進み、前記算出され
たＲRFとｒRFからタイヤ摩耗量Δｒが算定される。走行
中に１度摩耗量が算定されると、ステップ７３６でフラ
グＦが「１」にされる。これは、タイヤの摩耗量はスタ
ート後１度算定されれば、走行中に増加することはほと
んど考えられないため、車両スタート後の摩耗量の算定
は、１度行えば良いと考えられるためである。また、ス
タート後又はＩＧＯＮ後、必ずΔｒ（摩耗量）を算定す
る必要もなく、数回に１度の割合でこの処理を行うよう
にしても良い。
【００８０】ステップ７４０では、ステップ７１４で算
定されたタイヤ動負荷半径に対し、摩耗量Δｒが補正
（この場合は加算される）され、新たなタイヤ動負荷半
径ｒFFに置き換えられる。ステップ７４５では、第２実
施例で示した図９と同様に、タイヤ空気圧と修正タイヤ
動負荷半径の関係から、そのときのタイヤ空気圧Ｐｒが
推定される。ステップ７５０では、この検知されたタイ
ヤ空気圧Ｐｒと予め設定されたタイヤ空気圧の許容限界
値Ｐ0 との大小比較を行い、肯定判断されるとステップ
７５５へ進み、表示器５により警告表示を行う。
【００８１】上述の実施例ではそれぞれタイヤの空気
圧，タイヤの種類，タイヤの摩耗状態等を検知するもの
について説明してきた。これらの実施例で検知したタイ
ヤに関する情報を他の車両の走行状態を制御する装置に
与えると、非常に有用である。例えば、制動時の車輪の
ロック状態を防止するアンチロックブレーキ（ＡＢＳ）
においては車輪の種類に応じて、ブレーキ圧力を減圧す
る基準値を補正することができる。これにより、適切な
タイミングで制御を開始できるため制動効率が向上す
る。
【００８２】上記ＡＢＳ以外にも、ＴＲＣ（トラクショ
ンコントロールシステム），４ＷＳ（４輪操舵システ
ム）等への応用が可能である。
【００８３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の絶対車速
推定装置によれば、車両の前輪と後輪のばね下振動周波
数成分の相互相関からその位相差を検出し、この位相差
に基づき車体の絶対速度を推定しているので、車体の絶
対速度を簡易な構成にて精度良く推定することが可能と
なる。
【００８４】また、本発明のタイヤ状態検知装置によれ
ば、推定された車体の絶対速度と車輪速度とを比較する
ことにより、タイヤ半径の変動が生ずるタイヤ状態を検
知するため、各車輪の車輪速度の相対比較ではなく、車
体の絶対速度に対する各車輪の車輪速度を個別に比較す
ることが可能になる。従って、複数の車輪のタイヤ半径
が同様に短くなっている場合にも、それを検知すること
が可能になり、検出精度を向上することができる。
【００８５】なお、タイヤ状態として、車両に装着され
るタイヤの種類を検知するタイヤ状態検知装置では、車
両のばね下の共振周波数成分信号を抽出し、また複数種
類のタイヤに関してタイヤの動負荷半径とばね下の共振
周波数との関係を記憶しているので、算出されたタイヤ
の動負荷半径と抽出されたばね下の共振周波数成分信号
とが該当する関係より、車両に装着されたタイヤの種類
を高精度に検知することができる。
【００８６】さらに、タイヤ状態として、タイヤの摩耗
状態を検知するタイヤ状態検知装置では、タイヤ摩耗量
が所定値である場合のタイヤの動負荷半径とばね下の共
振周波数との関係を記憶し、それぞれ算出・抽出された
値における関係との変動分を求めているので、その変動
分よりタイヤの摩耗状態を高精度に検知することが可能
になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の構成を示す構成図であ
る。
【図２】前後輪の車輪速度の振動成分の相互相関から位
相遅れを算出、絶対車速を算出する原理を説明するため
の説明図である。
【図３】車両のばね下の加速度の周波数特性を示す特性
図である。
【図４】車輪速度の周波数特性を示す特性図である。
【図５】第１実施例の電子制御装置の処理内容を示すフ
ローチャートである。
【図６】第１実施例の変形例を説明するためのフローチ
ャートである。
【図７】第１実施例の他の変形例の原理を説明するため
の説明図である。
【図８】第１実施例の他の変形例の電子制御装置の処理
内容を示すフローチャートである。
【図９】修正タイヤ動負荷半径とタイヤ空気圧との関係
を示す特性図である。
【図１０】タイヤ動負荷半径の修正係数と車速との関係
を示す特性図である。
【図１１】第２実施例の電子制御装置の処理内容を示す
フローチャートである。
【図１２】タイヤ空気圧の変化による車両のばね下の上
下方向及び前後方向の共振周波数の変化の様子を示す特
性図である。
【図１３】車両のばね下共振周波数とタイヤ空気圧との
関係を示す特性図である。
【図１４】第３実施例の電子制御装置の処理内容の一部
を示すフローチャートである。
【図１５】第３実施例の電子制御装置の処理内容の残り
の一部を示すフローチャートである。
【図１６】第４実施例の電子制御装置の処理内容の一部
を示すフローチャートである。
【図１７】第４実施例の電子制御装置の処理内容の残り
の一部を示すフローチャートである。
【図１８】タイヤ種類に応じたばね下共振周波数とタイ
ヤ空気圧との関係を示す特性図である。
【図１９】タイヤ種類に応じた車両のばね下共振周波数
とタイヤ動負荷半径との関係を示す特性図である。
【図２０】第５実施例の電子制御装置の処理内容の一部
を示すフローチャートである。
【図２１】第５実施例の電子制御装置の処理内容の残り
の一部を示すフローチャートである。
【図２２】車両のばね下共振周波数とタイヤ動負荷半径
との関係を示す特性図である。
【図２３】車両のばね下共振周波数とタイヤ動負荷半径
との関係を示すマップである。
【図２４】タイヤ動負荷半径とタイヤ空気圧との関係を
示す特性図である。
【図２５】車両のばね下共振周波数とタイヤ空気圧との
関係を示す特性図である。
【図２６】車両のばね下共振周波数とタイヤ動負荷半径
との関係を示す特性図である。
【図２７】タイヤの摩耗状態の検知原理を説明するため
の説明図である。
【図２８】第６実施例の電子制御装置の処理内容の一部
を示すフローチャートである。
【図２９】第６実施例の電子制御装置の処理内容の残り
の一部を示すフローチャートである。
【図３０】第７実施例の電子制御装置の処理内容の一部
を示すフローチャートである。
【図３１】第７実施例の電子制御装置の処理内容の残り
の一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ タイヤ ２ 歯車 ３ ピックアップコイル ４ 電子制御装置（ＥＣＵ） ５ 表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 健治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−295167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−149502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−149503（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−160605（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−133831（ＪＰ，Ａ) 「自動車技術ハンドブック」＜第１分 冊＞基礎・理論編，社団法人自動車技術 会，1990年12月１日 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60C 23/00 - 23/08

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の前輪及び後輪に対応して設けら
    れ、車両の走行時に、車両のばね下の振動周波数成分を
    含む信号を出力する第１及び第２の出力手段と、 前記第１及び第２の出力手段が出力する信号に基づき、
    車両の前輪と後輪とのばね下振動周波数成分の相互相関
    から前記第１及び第２の出力手段が出力する信号間の位
    相差を検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された位相差と車体のホイー
    ルベースの長さとに基づき、車体の絶対速度を推定する
    絶対速度推定手段とを備えたことを特徴とする車体速度
    推定装置。
  2. 【請求項２】 車両の前輪及び後輪に対応して設けら
    れ、車両の走行時に、車両のばね下の振動周波数成分を
    含む信号を出力する第１及び第２の出力手段と、 前記第１及び第２の出力手段が出力する信号に基づき、
    車両の前輪と後輪とのばね下振動周波数成分の相互相関
    から前記第１及び第２の出力手段が出力する信号間の位
    相差を検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された位相差と車体のホイー
    ルベースの長さとに基づき、車体の絶対速度を推定する
    絶対速度推定手段と前記車両の前輪及び後輪の車輪速度
    信号を出力する車輪速度信号出力手段と、 前記絶対速度推定手段によって推定された車体の絶対速
    度に対する前記車輪速度出力手段が出力する車輪速度信
    号が示す車輪速度の大きさからタイヤ半径の変動が生ず
    るタイヤ状態を検知する第１の検知手段とを備えたこと
    を特徴とするタイヤ状態検知装置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載のタイヤ状態検知装置にお
    いて、前記車輪速度信号出力手段は前記第１及び第２の
    出力手段として用いられ、前記車輪速度信号出力手段が
    出力する車両の前輪及び後輪の車輪速度信号が、車両の
    ばね下の振動周波数成分を含む信号として用いられるこ
    とを特徴とするタイヤ状態検知装置。
  4. 【請求項４】 請求項２記載のタイヤ状態検知装置にお
    いて、前記第１の検知手段が検知するタイヤ半径の変動
    が生ずるタイヤ状態は、タイヤの空気圧の変動であるこ
    とを特徴とするタイヤ状態検知装置。
  5. 【請求項５】 請求項４記載のタイヤ状態検知装置にお
    いて、 前記第１及び第２の出力手段が出力する信号から、車両
    のばね下の共振周波数成分信号を抽出する抽出手段と、 前記抽出手段が抽出するばね下の共振周波数成分信号の
    変化からタイヤの空気圧の変動を検知する第２の検知手
    段と、 前記タイヤの空気圧の変動を検知する際に、前記第１の
    検知手段と前記第２の検知手段とがともに同様の変動を
    検知したときに、タイヤ空気圧の変動が生じたことを判
    定する判定手段とを備えることを特徴とするタイヤ状態
    検知装置。
  6. 【請求項６】 請求項４記載のタイヤ状態検知装置にお
    いて、 前記第１及び第２の出力手段が出力する信号から、車両
    のばね下の共振周波数成分信号を抽出する抽出手段と、 前記抽出手段が抽出するばね下の共振周波数成分信号の
    変化からタイヤの空気圧の変動を検知する第２の検知手
    段と、 前記タイヤの空気圧の変動を検知する際に、所定の条件
    に従って前記第１の検知手段と前記第２の検知手段とを
    切り換える切換手段とを備えることを特徴とするタイヤ
    状態検知装置。
  7. 【請求項７】 請求項６記載のタイヤ状態検知装置にお
    いて、 前記車両の走行路面の凹凸状態を検出する走行路面検出
    手段と、 前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段とを備
    え、 前記切換手段は、前記走行路面検出手段及び走行状態検
    出手段の検出結果に基づいて、前記第１の検知手段と前
    記第２の検知手段とを切り換えることを特徴とするタイ
    ヤ状態検知装置。
  8. 【請求項８】 車両の前輪及び後輪に対応して設けら
    れ、車両の走行時に、車両のばね下の振動周波数成分を
    含む信号を出力する第１及び第２の出力手段と、 前記第１及び第２の出力手段が出力する信号に基づき、
    車両の前輪と後輪とのばね下振動周波数成分の相互相関
    から前記第１及び第２の出力手段が出力する信号間の位
    相差を検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された位相差と車体のホイー
    ルベースの長さとに基づき、車体の絶対速度を推定する
    絶対速度推定手段と前記車両の前輪及び後輪の車輪速度
    信号を出力する車輪速度信号出力手段と、 前記絶対速度推定手段によって推定された車体の絶対速
    度と前記車輪速度出力手段が出力する車輪速度信号が示
    す車輪速度とから、車両走行時のタイヤの回転半径であ
    る動負荷半径を算出する算出手段と、 前記第１及び第２の出力手段が出力する信号から、車両
    のばね下の共振周波数成分信号を抽出する抽出手段と、 複数種類のタイヤに関して前記タイヤの動負荷半径と前
    記ばね下の共振周波数との関係を記憶する記憶手段と、 前記算出手段が算出するタイヤの動負荷半径と前記抽出
    手段が抽出するばね下の共振周波数成分信号とから、前
    記記憶手段に記憶されている前記タイヤの動負荷半径と
    前記ばね下の共振周波数との関係に基づき、車両に装着
    されているタイヤの種類を判定する判定手段とを備えた
    ことを特徴とするタイヤ状態検知装置。
  9. 【請求項９】 車両の前輪及び後輪に対応して設けら
    れ、車両の走行時に、車両のばね下の振動周波数成分を
    含む信号を出力する第１及び第２の出力手段と、 前記第１及び第２の出力手段が出力する信号に基づき、
    車両の前輪と後輪とのばね下振動周波数成分の相互相関
    から前記第１及び第２の出力手段が出力する信号間の位
    相差を検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された位相差と車体のホイー
    ルベースの長さとに基づき、車体の絶対速度を推定する
    絶対速度推定手段と前記車両の前輪及び後輪の車輪速度
    信号を出力する車輪速度信号出力手段と、 前記絶対速度推定手段によって推定された車体の絶対速
    度と前記車輪速度出力手段が出力する車輪速度信号が示
    す車輪速度とから、車両走行時のタイヤの回転半径であ
    る動負荷半径を算出する算出手段と、 前記第１及び第２の出力手段が出力する信号から、車両
    のばね下の共振周波数成分信号を抽出する抽出手段と、 タイヤ摩耗量が所定値である場合の前記タイヤの動負荷
    半径と前記ばね下の共振周波数との関係を記憶する記憶
    手段と、 前記算出手段が算出するタイヤの動負荷半径と前記抽出
    手段が抽出するばね下の共振周波数成分信号とを前記記
    憶手段に記憶された前記タイヤの動負荷半径と前記ばね
    下の共振周波数との関係に照らして、前記タイヤの摩耗
    状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴とするタ
    イヤ状態検知装置。
  10. 【請求項１０】請求項９記載のタイヤ状態検知装置にお
    いて、 前記タイヤの動負荷半径よりタイヤの空気圧を検知する
    検知手段と、 前記検知手段が検知するタイヤの空気圧を前記判定手段
    が判定するタイヤの摩耗状態によって補正する補正手段
    とを備えることを特徴とするタイヤ状態検知装置。
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