JP5032604B2 - タイヤ内圧低下検出方法及び装置、並びにタイヤ内圧低下検出プログラム - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ内圧低下検出方法及び装置、並びにタイヤ内圧低下検出プログラムに関する。

車両に装着されたタイヤの回転角速度を相対比較することで当該タイヤの空気圧が低下しているか否かを間接的に検出する方法が知られている（例えば、特許文献１〜２参照）。

これらの方法では、車両の走行状態を限定（直進平坦路の一定速走行）し、そのときの４輪の車輪速を相対比較し、１輪だけ車輪速が増加したときに、減圧により当該タイヤの動荷重半径（ＤＬＲ）が減少したためであると判断し、警報を出している。

前記相対比較に際しては、例えば以下の式（１）で示されるような減圧判定値（ＤＥＬ）が用いられており、この減圧判定値が所定の閾値を超えたときに減圧であると判断している。
ＤＥＬ＝{（Ｆ１＋Ｆ４）／２−（Ｆ２＋Ｆ３）／２}／{（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４）／４}×１００（％）・・・・・・（１）
ここで、Ｆ１〜Ｆ４は、それぞれ左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪のタイヤの回転角速度である。

この場合、どれだけ動荷重半径が減少すれば、換言すれば、どれだけ回転数が増加すれば減圧と判定するかについては、明確な基準が示されておらず、適当に設定された閾値を超えれば減圧していると判定することになる。

特開昭６３−３０５０１１号公報 特開２００５−１４１９号公報

ところで、一般的に、タイヤの動荷重半径の内圧依存性（タイヤ内圧の低下による動荷重半径の変化の程度）は、ほぼタイヤサイズによって同一であり、検出すべき内圧低下の大きさないしは量が決まれば、かかる内圧低下に起因する動荷重半径の減少しろは、タイヤサイズ毎にほぼ一意的に定めることができる。

前記動荷重半径の減少しろは、実験により求めることができるが、あらゆるタイヤの測定を行なうことは非常に大きな労力を要し現実的でないことから、タイヤ内圧が低下していると判定するための前記閾値として、特許文献１記載の方法を含む従来の方法では、代表的なタイヤを装着した場合を想定し、１つのタイヤが、例えば３０％減圧したときの減少しろを考慮して算出される前記減圧判定値を用いている。

しかしながら、通常の乗用車では、当該乗用車に装着可能な又は装着が予定されているタイヤのサイズが複数存在しているのが一般的であり、複数の設定サイズのうちどのサイズのタイヤが車両に装着されるかは個別には分からない。
したがって、タイヤ内圧低下警報装置の閾値である前記判定基準を一定値（固定値）とした場合、装着タイヤのサイズによっては正確に警報を発することができない場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、タイヤサイズに応じた警報閾値を簡単に設定することができるタイヤ内圧低下検出方法及び装置、並びにタイヤ内圧低下検出プログラムを提供することを目的としている。

本発明のタイヤ内圧低下検出方法（以下、単に「検出方法」ともいう）は、車両の各輪に装着されたタイヤの車輪速度を相対比較することにより当該タイヤの内圧低下を検出する方法であって、
前記車両の各タイヤの車輪回転情報を検出する工程と、
検出した車輪回転情報から車輪速度を算出する工程と、
算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める工程と、
得られた減圧判定値の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する工程と
を含んでおり、
前記所定の閾値が、予め求めておいた前記車両に装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度と減圧感度の関係と、初期化時に旋回走行することで得られる荷重感度とから求められる減圧感度に基づいて設定される閾値設定工程をさらに含んでおり、
前記荷重感度が、前記車両に搭載されたヨーレートセンサ及び横加速度センサから得られるヨーレート及び横加速度と車両の左右輪の車輪速度とから算出される、旋回時の荷重移動による動荷重半径変化の動荷重半径に対する比と、横加速度との関係式から求められることを特徴としている。

本発明の検出方法では、車両旋回時に左右輪で荷重移動が起こることを利用して、旋回中の動荷重半径変化、すなわち荷重移動による動荷重半径変化率つまり荷重感度を求めている。そして、予め求めておいた前記車両に装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度と減圧感度の関係と、初期化時に旋回走行することで得られる荷重感度とから減圧感度を求め、この減圧感度に基づいて閾値を設定している。前記旋回中の荷重移動はどのような車両でも起こることから、タイヤサイズに応じた警報閾値を簡単に設定することができる。

前記車両が前輪駆動車又は後輪駆動車であり、
タイヤの動荷重半径をＤＬＲ、タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、荷重感度をｂ、車両の重心高をＨ、車両のトレッド幅をＷ、車両質量をｍ、車両の横加速度をａ_ｙ、全軸に対する従動輪軸にかかる荷重移動分担率をαとすると、前記関係式は、
ΔＤＬＲ／ＤＬＲ=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×ａ_ｙ
であり、前記荷重感度は、ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍで表される荷重感度代表特性値であるものとすることができる。

前記装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度が、前記荷重感度代表特性値であり、
前記荷重感度と減圧感度の関係は、この代表特性値と減圧感度との一次関数で表されるものとすることができる。

本発明のタイヤ内圧低下検出装置（以下、単に「検出装置」ともいう）は、車両の各輪に装着されたタイヤの車輪速度を相対比較することにより当該タイヤの内圧低下を検出する装置であって、
前記車両の各タイヤの車輪回転情報を検出する車輪回転情報検出手段と、
この車輪回転情報検出手段により検出された車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段と、
この車輪速度算出手段により算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める判定値算出手段と、
得られた減圧判定値の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段と
を含んでおり、
前記所定の閾値を、予め求めておいた前記車両に装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度と減圧感度の関係と、初期化時に旋回走行することで得られる荷重感度とから求められる減圧感度に基づいて設定する閾値設定手段をさらに含んでおり、
前記荷重感度は、前記車両に搭載されたヨーレートセンサ及び横加速度センサから得られるヨーレート及び横加速度と車両の左右輪の車輪速度とから算出される、旋回時の荷重移動による動荷重半径変化の動荷重半径に対する比と、横加速度との関係式から求められることを特徴としている。

本発明の検出装置では、車両旋回時に左右輪で荷重移動が起こることを利用して、旋回中の動荷重半径変化、すなわち荷重移動による動荷重半径変化率つまり荷重感度を求めている。そして、予め求めておいた前記車両に装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度と減圧感度の関係と、初期化時に旋回走行することで得られる荷重感度とから減圧感度を求め、この減圧感度に基づいて閾値を設定している。前記旋回中の荷重移動はどのような車両でも起こることから、タイヤサイズに応じた警報閾値を簡単に設定することができる。

前記車両が前輪駆動車又は後輪駆動車であり、
タイヤの動荷重半径をＤＬＲ、タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、荷重感度をｂ、車両の重心高をＨ、車両のトレッド幅をＷ、車両質量をｍ、車両の横加速度をａ_ｙ、全軸に対する従動輪軸にかかる荷重移動分担率をαとすると、前記関係式は、
ΔＤＬＲ／ＤＬＲ=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×ａ_ｙ
であり、前記荷重感度は、ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍで表される荷重感度代表特性値であるものとすることができる。

前記装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度が、前記荷重感度代表特性値であり、
前記荷重感度と減圧感度の関係は、この代表特性値と減圧感度との一次関数で表されるものとすることができる。

本発明のタイヤ内圧低下検出プログラム（以下、単に「プログラム」ともいう）は、車両の各輪に装着されたタイヤの車輪速度を相対比較することにより当該タイヤの内圧低下を検出するためにコンピュータを、
車両の各タイヤの車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段、
この車輪速度算出手段により算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める判定値算出手段、
得られた減圧判定値の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段、及び
前記所定の閾値を、予め求めておいた前記車両に装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度と減圧感度の関係と、初期化時に旋回走行することで得られる荷重感度とから求められる減圧感度に基づいて設定する閾値設定手段
として機能させ、
前記荷重感度は、前記車両に搭載されたヨーレートセンサ及び横加速度センサから得られるヨーレート及び横加速度と車両の左右輪の車輪速度とから算出される、旋回時の荷重移動による動荷重半径変化の動荷重半径に対する比と、横加速度との関係式から求められることを特徴としている。

本発明のタイヤ内圧低下検出方法及び装置、並びにタイヤ内圧低下検出プログラムによれば、タイヤサイズに応じた警報閾値を簡単に設定することができる。

本発明の検出装置の一実施の形態を示すブロック図である。 図１に示される検出装置の電気的構成を示すブロック図である。 左旋回時の内外輪の対地速度と車両速度の関係を示す図である。 車両の各種パラメータを説明する図である。 タイヤサイズ１８５／７０Ｒ１４についてのΔＤＬＲ／ＤＬＲと横加速度ａ_yをプロットした図である。 減圧感度と荷重感度代表特性値との関係を示す図である。 或るタイヤについてのΔＤＬＲ／ＤＬＲと横加速度ａ_yをプロットした図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の検出方法及び装置、並びにプログラムの実施の形態を詳細に説明する。
図１に示されるように、本発明の一実施の形態に係る検出装置は、４輪車両に備えられた４つのタイヤＦＬ（左前輪）、ＦＲ（右前輪）、ＲＬ（左後輪）及びＲＲ（右後輪）の車輪回転情報を検出するため、各タイヤに関連して設けられた通常の車輪速度検出手段（車輪回転情報検出手段）１を備えている。

前記車輪速度検出手段１としては、電磁ピックアップなどを用いて回転パルスを発生させてパルスの数から回転角速度及び車輪速度を測定するための車輪速センサ又はダイナモのように回転を利用して発電を行い、この電圧から回転角速度及び車輪速度を測定するためのものを含む角速度センサなどを用いることができる。前記車輪速度検出手段１の出力は、ＡＢＳなどのコンピュータである制御ユニット２に与えられる。この制御ユニット２には、内圧が低下したタイヤを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子又はＣＲＴなどで構成された表示器３、ドライバーによって操作することができる初期化ボタン４、及びタイヤの内圧低下をドライバーに知らせる警報器５が接続されている。なお、図示していないが、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ及び横加速度を検出する横加速度センサが車両に搭載されている。

制御ユニット２は、図２に示されるように、外部装置との信号の受け渡しに必要なＩ／Ｏインターフェース２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、このＣＰＵ２ｂの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記ＣＰＵ２ｂが制御動作を行う際にデータなどが一時的に書き込まれたり、その書き込まれたデータが読み出されたりするＲＡＭ２ｄとから構成されている。

前記車輪速度検出手段１では、タイヤの回転数に対応したパルス信号（以下、「車輪速パルス」ともいう）が出力される。また、ＣＰＵ２ｂでは、車輪速度検出手段１から出力された車輪速パルスに基づいて、所定のサンプリング周期ΔＴ（ｓｅｃ）、例えばΔＴ＝０．０５秒毎に各タイヤの回転角速度が算出される。

本実施の形態に係る検出装置は、車輪速度検出手段（車輪回転情報検出手段）１と、この車輪速度検出手段１により検出された車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段と、この車輪速度算出手段により算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める判定値算出手段と、得られた減圧判定値の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段と、前記所定の閾値を、予め求めておいた前記車両に装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度と減圧感度の関係と、初期化時に旋回走行することで得られる荷重感度とから求められる減圧感度に基づいて設定する閾値設定手段とから構成されている。そして、タイヤ内圧低下検出プログラムは、前記制御ユニット２を、車輪速度算出手段、判定値算出手段、判定手段、及び閾値設定手段として機能させる。

内圧低下を判定するためのＤＥＬの閾値は、例えばタイヤが２５％又は３０％減圧したときに当該タイヤの動荷重半径がどれだけ減少するかによって決定することができる。
すなわち、タイヤ空気圧が１％減圧したときのＤＥＬの変化量ＤＥＬ´を減圧感度とすると、この減圧感度は１％減圧時の動荷重半径の変化率β（＝ΔＤＬＲ／ＤＬＲ）に比例する。
例えば、ＲＲ輪が１％減圧したとき、当該ＲＲ輪の動荷重半径が正常圧時の動荷重半径に対してβだけ小さくなった場合、ＲＲ輪の車輪速は約βだけ増加する。このときＤＥＬ´は、
ＤＥＬ´＝２×{（Ｖ＋Ｖ＋βＶ）−（Ｖ＋Ｖ）}／（Ｖ＋Ｖ＋Ｖ＋Ｖ＋βＶ）
となる。ここで、Ｖは正常内圧時における４輪の車輪速である。

βは非常に小さい値であり、４＋β≒４であるので、ＤＥＬ´＝β／２となる。このように減圧感度は、減圧時の動荷重半径の変化率（β）に比例する。また、減圧時の動荷重半径の変化率（β）は、後述するように荷重感度と比例関係にあるため、減圧感度もまた荷重感度に比例する。
内圧変化による動荷重半径の変化率はタイヤによりほぼ一定であり、且つタイヤサイズによってほぼ決まることが知られている。したがって、予め減圧感度に関する情報を実験などにより把握しておけば、タイヤ毎の閾値を決定することができる。

ただし、実際には開発車両の仕様が決まっていても、通常は複数のタイヤサイズの設定があるため、そのうちの１つのタイヤサイズについてだけ減圧感度を把握しても、装着されるタイヤサイズが別サイズであった場合には、閾値が現実のタイヤに適合していないことから、当該タイヤの内圧低下を正確に検出することができなくなる。特に、減圧感度を把握したタイヤの偏平率が７０であるのに対し、実際に装着したタイヤの偏平率が５０であるという具合に偏平率が大きく異なった場合においては、サイズによる減圧感度も大きく異なることから、偏平率７０のタイヤの減圧感度で閾値を決めると、偏平率５０のタイヤの内圧低下を正確に検出することができなくなる。このことは、逆の場合（実際に装着したタイヤの偏平率が、減圧感度を把握したタイヤの偏平率よりもかなり大きい場合）についても同様である。

本発明者は、すべてのタイヤについて減圧感度を事前に把握しなくてもタイヤの内圧低下を精度よく判定できるように、種々検討を重ねた結果、サイズの違いによる減圧感度の影響を考慮して閾値を設定する方法を考案した。すなわち、減圧感度は、荷重に対する動荷重半径の変化量である荷重感度と比例関係にあるという知見に基づき、さらに、旋回走行時にはどのような車両でも左右輪で荷重移動が起こるという現象を利用して、本発明を完成させた。

具体的には、減圧感度と荷重感度とが比例関係にあることから、当該減圧感度と荷重感度の比例定数のみを実験により事前に把握しておけば、荷重感度から減圧感度を自動的に算出することができ、実際に装着されているタイヤに応じた閾値を算出することができる。前記荷重感度は、後述するように、車両に搭載されたヨーレートセンサ及び横加速度センサから得られるヨーレート及び横加速度と車両の左右輪の車輪速度とから算出される、旋回時の荷重移動による動荷重半径変化の動荷重半径に対する比（動荷重半径変化／動荷重半径）と、横加速度との関係式から求めることができる。

前記減圧感度と荷重感度との関係を求めるための事前の実験については、装着が予定されているすべてのサイズ及びパターンで行う必要はなく、減圧感度と荷重感度は一定の比例関係にあるので、少なくとも１本、望ましくは３本程度の代表的なサイズ違いのタイヤを測定し、比例定数を求めるだけでよい。

減圧時の動荷重半径の変化率（β）と荷重感度は、以下の理由により比例するものと考えられる。
タイヤの動荷重半径は、主にタイヤブレーカーの周長により決定されるが、当該タイヤに作用する荷重又はタイヤ内圧の低下によってタイヤブレーカーが撓むことで変化する。この撓み量は、タイヤの接地面積と比例し、接地面積が大きいときの撓み量は大きい。ここで、接地面積Ｓは、
接地面積Ｓ∝荷重／内圧
の関係にある。つまり、
動荷重半径の変化＝撓み量の変化∝接地面積Ｓ∝荷重／内圧・・・・・（２）
の関係にある。

この（２）で示される関係より、動荷重半径の変化に対する荷重の増加は内圧が減少することと等価であることから、動荷重半径に対する内圧の影響は荷重の影響に置き換えることができる。

〔内圧低下検出方法〕
以下、本発明の検出方法について説明する。
（１）まず、車輪速度検出手段１の出力信号（パルス信号）に基づいて、次の式（３）により各タイヤの回転角速度（ω）を算出する。
回転角速度（ω）＝２π×Ｆｒｅｑ（Ｈｚ）／Ｎ（個）・・・・・（３）
ここに、Ｎは車輪速度検出手段１の車軸１回転あたりの歯数であり、Ｆｒｅｑ（Ｈｚ）は、その車輪速度検出手段１の歯が１秒あたりにカウントされた数値である。

なお、タイヤ動荷重半径は、加減速、旋回、坂道走行など、タイヤの内圧低下以外の要因によっても変化することから、車両の走行状態を限定（平坦路を一定速度で直進している走行状態に限定）し、かかる状態のときに得られたデータを有効データとして採用するのが好ましく、こうして他の要因によるタイヤ動荷重半径の変化を内圧低下判定用のデータから排除することで、正確な内圧低下を判定することができる。

具体的には、走行条件が、定速度走行、平坦路走行、直線走行などの条件を満たすかどうかをそれぞれの判定条件と比較し、実際の走行中に得られたデータが判定値算出用のデータに適したデータであるかどうかの判定を行い、不適切なデータである場合は判定値算出用のデータとして使用せずに排除する。判定条件としては、例えば車両の前後方向｜Ｇ｜＜０．０５Ｇ、方位変化１度以下、路面勾配５％以下、ブレーキを踏んでいないこと、とすることができる。

（２）ついで、例えば前記式（１）に従って減圧を判定するためのＤＥＬを算出する。

なお、前記ＤＥＬを所定個数蓄積し、その平均値によってタイヤ内圧低下の判定を行なうことができ、この場合、平均値を採用することにより判定の精度を高めることができる。また、所定個数蓄積したＤＥＬのバラツキを母分散判定し、分散値（σ²）が基準値よりも小さいときに、ＤＥＬの平均値を算出するようにしてもよい。

（３）ついで、算出されたＤＥＬを、所定の閾値と比較し、前記ＤＥＬがこの閾値よりも大きければタイヤ内圧が低下していると判断し、表示器３により減圧を表示するとともに、警報器５によりドライバーに警報を発する。

〔閾値の設定方法〕
閾値を設定するには、まず第１段階として実車実験（キャリブレーション）を行うことで荷重感度と減圧感度の関係式を求め、荷重感度から減圧感度を求めるときの定数を決定し、この定数を記憶手段に記憶させておく。ついで第２段階として、実走行の初期化時において旋回走行したときに荷重感度を推定し、推定した荷重感度に前記記憶させておいた比例定数を掛けることにより、初期化段階で自動的に減圧閾値を設定する。
以下、閾値の設定方法について詳細に説明する。

[キャリブレーション]
第１段階では、減圧感度と荷重感度との関係を事前に実車実験（キャリブレーション）を行うことで求める。事前実験では各種サイズのタイヤにて旋回走行を実施し（各実験において４輪は同種のタイヤ）、荷重感度を算出しておく。さらに減圧警報を発する内圧まで減圧し（例えば２５％減圧。この値は変更可能である）、そのときの動荷重半径変化比率（動荷重半径変化量／動荷重半径）を算出しておく。そしてこの動荷重半径変化比率に比例する減圧感度と荷重感度間の比例定数を求め、その値を予め記憶手段に記憶させておく。

この減圧感度と荷重感度の関係の事前実験については、前述したように、減圧感度と荷重感度は比例関係にあるので、車両への装着が予定されているすべてのサイズ、パターンについて行う必要はなく、最低１本、望ましくは３本程度の代表的なサイズ違いのタイヤを測定し、比例定数を求めておけばよい。

本発明の特徴は、車両旋回時には左右輪で荷重移動が起こることを利用して、この荷重移動による動荷重半径の変化量から荷重感度を求めることである。旋回走行時には、どのような車種であっても左右輪で荷重移動が起こるので、車種に関係なく荷重感度を求めることができる。
次に、前輪駆動車が旋回走行しているときの従動輪左右輪の動荷重半径の変化と荷重移動量との関係について説明する。

まず図３に示されるように、車両が半径Ｒの円周上を左旋回している状態を想定する。
車両にはヨーレート（θ´）を検出するためのヨーレートセンサ及び横加速度（ａ_y）を検出するための横加速度センサが搭載されており、制御ユニット２に各検出信号が送信される。
このとき各センサ値と旋回半径Ｒとの関係は、θ´＝Ｖ／Ｒ及びａ_y＝Ｖ²／Ｒより、以下の式（４）で表すことができる。

また、外輪（右輪）の対地速度をＶ_R、内輪（左輪）の対地速度をＶ_L、トレッド幅をＷとすると、
（Ｒ＋Ｗ／２）×θ´＝Ｖ_R
（Ｒ−Ｗ／２）×θ´＝Ｖ_L
であるので、ヨーレート（θ´）は、以下の式（５）で表される。また、車両速度（Ｖ）は、以下の式（６）で表される。

そして、式（５）、（６）より、次のようにして式（７）を導くことができる。ここに、対地速度Ｖ_L及びＶ_Rは、車輪速（ω）と動荷重半径（ＤＬＲ）から
Ｖ_L＝（ＤＬＲ＋ΔＤＬＲ）×ω_L
Ｖ_R＝（ＤＬＲ−ΔＤＬＲ）×ω_R
と表される。
ここで、対地速度Ｖ_L及びＶ_Rの和（Ｖ_R＋Ｖ_L）は、
Ｖ_R＋Ｖ_L＝（ＤＬＲ＋ΔＤＬＲ）×ω_L＋（ＤＬＲ−ΔＤＬＲ）×ω_R
＝ＤＬＲ（ω_R＋ω_L）−ΔＤＬＲ（ω_R−ω_L）
となるが、ΔＤＬＲ（ω_R−ω_L）≒０であるので、
Ｖ_R＋Ｖ_L≒ＤＬＲ（ω_R＋ω_L）とすることができる。

また、式（４）、（７）より以下の式（８）を導くことができる。

式（８）における（ΔＤＬＲ／ＤＬＲ）は、荷重移動量（ΔＦｚ。図４参照）に比例し、荷重感度をｂ、全軸に対する従動輪軸にかかる荷重移動分担率をα（０＜α＜１）とすると、以下の式（９）で表される。

荷重移動分担率α、車両の重心高（Ｈ）、トレッド幅（Ｗ）、質量（ｍ）は基本的に同一車両の場合一意に決まるため、ａ_y（横加速度）の係数は荷重感度ｂが大きいタイヤほど大きくなる。

[初期化]
タイヤを新しいものと交換して所定の内圧に調整した後などに初期化ボタン４を操作することで検出装置の初期化が行われるが、この初期化時に旋回走行した際に前記キャリブレーションと同様にして荷重感度を推定する。そして、推定された荷重感度に予め記憶手段に記憶させておいた減圧感度との比例定数を掛けることにより、初期化段階で自動的に減圧閾値を設定し、同じく記憶手段に記憶させておく。

〔実施例〕
つぎに本発明の検出方法の実施例を説明するが、本発明はもとよりかかる実施例のみに限定されるものではない。
車両に装着された各タイヤの回転角速度を得るために、ＡＢＳ制御に利用する回転速度情報を用いて回転角速度に換算した。また、車両の横加速度及びヨーレートを得るためにセンサを車両の所定箇所に取り付けた。これらはシリアルデータとして直接ＰＣに出力され、５０ｍｓｅｃ毎にデジタルデータとして同期してＰＣに取り込めるようにした。

実験はＦＦ車で行い、基準内圧は２００ｋＰａとした。また、３種類のタイヤ（表１参照）でキャリブレーションを実施した。

キャリブレーション
ＦＦ車に表１に示される３種類のタイヤを順次装着して住友ゴム工業株式会社の岡山テストコースにおいてキャリブレーションを行い、荷重感度及び減圧感度を算出した。
荷重感度は式（９）に従い、図５（式（８）で導かれるΔＤＬＲ／ＤＬＲを縦軸とし、横加速度ａ_ｙを横軸としている）に示されるようにして近似直線の傾き（係数＝ｂ×α×（Ｈ／Ｗ）×ｍ）を求めた。傾きの算出に際しては逐次最小二乗法などを用いることによりオンラインで算出することができる。前記係数は、荷重感度ｂによってのみ変化するので、これを荷重感度代表特性値とした。なお、本明細書において「荷重感度」とは、単なる荷重感度だけでなく、前記荷重感度代表特性値のように荷重感度によってのみ変化する値（荷重感度と、車両において一意的に定まる値とからなるパラメータのこと）も含むことがある。

図５は、タイヤサイズ１８５／７０Ｒ１４についての動荷重半径変化ΔＤＬＲと動荷重半径ＤＬＲの比（ΔＤＬＲ／ＤＬＲ）と、横加速度センサから得られる横加速度ａ_yをプロットした図である。両者の関係を近似する直線の傾きを示す前記係数は、０．０００７４であった。同様にしてタイヤサイズ１９５／６０Ｒ１５及び２０５／５０Ｒ１６についても前記係数を求めた。
一方、減圧感度については、実際に所定量だけ減圧し（例えば２５％）、そのときのΔＤＥＬを減圧％で除した値、すなわち減圧感度を算出した。結果を表１に示す。

前記キャリブレーションの結果より、図６に示されるように荷重感度代表特性値と減圧感度の比例定数を求め、その値（０．１４３３）を記憶手段にプリセットした。

閾値設定
或るタイヤＴを前記ＦＦ車に装着し、初期化時に旋回走行をしたときに前記と同様にしてΔＤＬＲ／ＤＬＲを算出し、これと横加速度センサから得られる横加速度との関係を示す近似直線の傾きを求めた（図７参照）。
ここで得られた係数（０．０００９０８）に事前にキャリブレーションで求めておいた減圧感度との比例定数（０．１４３３）を掛けて減圧感度とし、これに減圧警報したい減圧量（例えば２５％）を掛けると、以下のようにして減圧閾値を算出することができる。
減圧閾値＝０．０００９０８×（０．１４３３）×２５＝０．００３３
すなわちこのタイヤＴの場合、初期化終了後に自動的に０．００３３に閾値が設定された。

次に表１に示される各タイヤについて初期化実施後に３０％減圧し、誤報又は未警報の有無を従来の方法（減圧閾値として、代表的なタイヤで求めた固定閾値を採用）と比較した。結果を表２に示す。

表２に示されるように、閾値を固定値とした場合は当該閾値の設定次第では、未警報（又は誤報）となることがあるが、本発明の方法によれば正確に減圧を判定することができる。

本発明の検出方法又は装置で用いる車両のヨーレートや横加速度は、当該車両にＧＰＳ装置が搭載されている場合は、このＧＰＳ装置の速度情報に基づいて算出することができるが、本発明では、ＧＰＳ装置を搭載していなくても、これに代えてヨーレートセンサ及び横加速度センサを装備することでタイヤサイズに応じた警報閾値を簡単に設定することができる。

１ 車輪速度検出手段
２ 制御ユニット
２ａ インターフェース
２ｂ ＣＰＵ
２ｃ ＲＯＭ
２ｄ ＲＡＭ
３ 表示器
４ 初期化ボタン
５ 警報器

Claims (7)

1. 車両の各輪に装着されたタイヤの車輪速度を相対比較することにより当該タイヤの内圧低下を検出する方法であって、
   前記車両の各タイヤの車輪回転情報を検出する工程と、
   検出した車輪回転情報から車輪速度を算出する工程と、
   算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める工程と、
   得られた減圧判定値の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する工程と
   を含んでおり、
   前記所定の閾値が、予め求めておいた前記車両に装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度と減圧感度の関係と、初期化時に旋回走行することで得られる荷重感度とから求められる減圧感度に基づいて設定される閾値設定工程をさらに含んでおり、
   前記荷重感度が、前記車両に搭載されたヨーレートセンサ及び横加速度センサから得られるヨーレート及び横加速度と車両の左右輪の車輪速度とから算出される、旋回時の荷重移動による動荷重半径変化の動荷重半径に対する比と、横加速度との関係式から求められることを特徴とするタイヤ内圧低下検出方法。
2. 前記車両が前輪駆動車又は後輪駆動車であり、
   タイヤの動荷重半径をＤＬＲ、タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、荷重感度をｂ、車両の重心高をＨ、車両のトレッド幅をＷ、車両質量をｍ、車両の横加速度をａ_ｙ、全軸に対する従動輪軸にかかる荷重移動分担率をαとすると、前記関係式は、
   ΔＤＬＲ／ＤＬＲ=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×ａ_ｙ
   であり、前記荷重感度は、ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍで表される荷重感度代表特性値である請求項１に記載のタイヤ内圧低下検出方法。
3. 前記装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度が、前記荷重感度代表特性値であり、
   前記荷重感度と減圧感度の関係は、この代表特性値と減圧感度との一次関数で表される請求項２に記載のタイヤ内圧低下検出方法。
4. 車両の各輪に装着されたタイヤの車輪速度を相対比較することにより当該タイヤの内圧低下を検出する装置であって、
   前記車両の各タイヤの車輪回転情報を検出する車輪回転情報検出手段と、
   この車輪回転情報検出手段により検出された車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段と、
   この車輪速度算出手段により算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める判定値算出手段と、
   得られた減圧判定値の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段と
   を含んでおり、
   前記所定の閾値を、予め求めておいた前記車両に装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度と減圧感度の関係と、初期化時に旋回走行することで得られる荷重感度とから求められる減圧感度に基づいて設定する閾値設定手段をさらに含んでおり、
   前記荷重感度は、前記車両に搭載されたヨーレートセンサ及び横加速度センサから得られるヨーレート及び横加速度と車両の左右輪の車輪速度とから算出される、旋回時の荷重移動による動荷重半径変化の動荷重半径に対する比と、横加速度との関係式から求められることを特徴とするタイヤ内圧低下検出装置。
5. 前記車両が前輪駆動車又は後輪駆動車であり、
   タイヤの動荷重半径をＤＬＲ、タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、荷重感度をｂ、車両の重心高をＨ、車両のトレッド幅をＷ、車両質量をｍ、車両の横加速度をａ_ｙ、全軸に対する従動輪軸にかかる荷重移動分担率をαとすると、前記関係式は、
   ΔＤＬＲ／ＤＬＲ=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×ａ_ｙ
   であり、前記荷重感度は、ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍで表される荷重感度代表特性値である請求項４に記載のタイヤ内圧低下検出装置。
6. 前記装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度が、前記荷重感度代表特性値であり、
   前記荷重感度と減圧感度の関係は、この代表特性値と減圧感度との一次関数で表される請求項５に記載のタイヤ内圧低下検出装置。
7. 車両の各輪に装着されたタイヤの車輪速度を相対比較することにより当該タイヤの内圧低下を検出するためにコンピュータを、
   車両の各タイヤの車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段、
   この車輪速度算出手段により算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める判定値算出手段、
   得られた減圧判定値の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段、及び
   前記所定の閾値を、予め求めておいた前記車両に装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度と減圧感度の関係と、初期化時に旋回走行することで得られる荷重感度とから求められる減圧感度に基づいて設定する閾値設定手段
   として機能させ、
   前記荷重感度は、前記車両に搭載されたヨーレートセンサ及び横加速度センサから得られるヨーレート及び横加速度と車両の左右輪の車輪速度とから算出される、旋回時の荷重移動による動荷重半径変化の動荷重半径に対する比と、横加速度との関係式から求められることを特徴とするタイヤ内圧低下検出プログラム。

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