JPH06328919A

JPH06328919A - タイヤ空気圧検知装置

Info

Publication number: JPH06328919A
Application number: JP5081833A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Inoue; 祐一井上; Shiyuusaku Fujimoto; 周策藤本; Yoshio Hirano; 吉男平野; Toshiharu Naito; 俊治内藤; Takeyasu Taguchi; 健康田口; Hiromi Tokuda; ▲ひろみ▼ 徳田
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1992-04-17
Filing date: 1993-04-08
Publication date: 1994-11-29
Anticipated expiration: 2017-06-04
Also published as: JP3289382B2

Abstract

(57)【要約】【目的】タイヤ交換を行ってもタイヤ空気圧の状態を
検知することができるタイヤ空気圧検知装置を提供す
る。【構成】車両のばね下の前後方向の共振周波数ｆ_Kを
算出し、その共振周波数ｆ_Kが前２輪に装着したスタッ
ドレスタイヤに対する基準共振周波数ｆ_ST以下の場合、
若しくは後２輪に装着したラジアルタイヤに対する基準
共振周波数ｆ_RA以下の場合は、それぞれタイヤ空気圧の
許容下限値を下回ったとして、運転者に対して警告表示
を行う。また、スイッチが作動したときに演算される共
振周波数を基準共振周波数として、設定することも可能
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタイヤ空気圧検知装置に
関し、特にタイヤ交換の影響を受けないようにしたもの
である。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−３０５０１１号公報には、
空気圧に応じてタイヤの負荷半径が変わると車輪速度が
変動するため、各車輪の車輪速度を検出して間接的にタ
イヤ空気圧を検知するタイヤ空気圧検知装置が開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記タ
イヤの負荷半径はタイヤの摩耗やコーナリング、制動等
の走行状況により微妙に変化する。このため、タイヤの
負荷半径を空気圧検知のパラメータとすると、検知精度
が十分に確保できないという問題がある。

【０００４】本願発明者は上記問題を解決するため、ば
ね下の上下方向あるいは前後方向の共振周波数ｆ_Kを抽
出して、予め電子制御装置（以下ＥＣＵという）に記憶
した空気圧判定基準値ｆ_L（タイヤの許容最低空気圧に
対応した共振周波数）と比較することにより、タイヤの
空気圧の状態を検知する装置を発明して出願した（特願
平３−２９４６２２号）。

【０００５】上記出願に係るタイヤ空気圧検知装置は、
タイヤの空気圧の判定を確実に行うことができる点で優
れている。しかしながら、設定される空気圧判定基準値
ｆ_Lが一定値であるため、タイヤ交換を行った場合タイ
ヤ空気圧の状態を的確に判定することができないという
問題点がある。

【０００６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、タイヤ交換を行っても、タイヤ空気圧
の状態を検知することができるタイヤ空気圧検知装置を
提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明によるタイヤ空気圧検知装置は、車両の走行
時にタイヤの振動周波数成分を含む信号を出力する出力
手段と、前記信号から共振周波数を抽出する抽出手段
と、車両に装着されたタイヤの種別を選定するタイヤ種
別選定手段と、選定されたタイヤの種別と前記共振周波
数とに基づいてタイヤの空気圧の状態を検知する検知手
段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】また、車両の走行時にタイヤの振動周波数
成分を含む信号を出力する出力手段と、前記信号から共
振周波数成分の信号を抽出する抽出手段と、前記共振周
波数成分の信号から演算される共振周波数と基準周波数
との比較によりタイヤの空気圧の状態を検知する検知手
段と、前記基準周波数を設定する設定手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記構成により、タイヤの振動周波数成分を含
む信号から抽出した共振周波数と、タイヤの種別選定手
段により選定されたタイヤの種別情報に基づき、タイヤ
の空気圧の状態を検知する。

【００１０】また、タイヤの振動周波数成分を含む信号
から抽出した共振周波数と、設定した基準周波数の比較
によりタイヤの空気圧の状態を検知する。ここで、上記
共振周波数は、実質的にタイヤの空気圧にのみ依存する
タイヤのばね定数に応じて変化する。また、タイヤの空
気圧−共振周波数特性は、タイヤの種別に応じて変化す
る。このため、共振周波数とタイヤの種別情報に基づ
き、タイヤの空気圧の状態を検知することができる。

【００１１】

【実施例】

（第１実施例）本発明の第１実施例を図面を参照して説
明する。図１はタイヤ空気圧検知装置の概略構成図であ
る。車両に装着される前後左右の４個のタイヤ１ａ〜１
ｄに対応してそれぞれ車輪速度センサが設置される。車
輪速度センサは、磁性体よりなる歯車形状のパルサ２ａ
〜２ｄ及びピックアップコイル３ａ〜３ｄにより構成さ
れる。パルサ２ａ〜２ｄは、各タイヤ１ａ〜１ｄの回転
車軸（図示せず）に固定される。ピックアップコイル３
ａ〜３ｄは、パルサ２ａ〜２ｄと所定の間隔を置いて取
り付けられ、パルサ２ａ〜２ｄの回転、即ち前記各タイ
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。

【００１２】ピックアップコイル３ａ〜３ｄから出力さ
れる交流信号は、ＥＣＵ４に入力される。ＥＣＵ４は、
ＣＰＵ、波形成形回路、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成さ
れ、所定のプログラムに従い入力される各種信号を処理
する。そして、その処理結果は表示部５に入力され、該
表示部５は運転者に対して各タイヤ１ａ〜１ｄの空気圧
の状態を報知する。報知態様は、各タイヤ１ａ〜１ｄの
空気圧の状態を格別に表示するようにしてもよく、また
１個の警告ランプにより、いずれか１個のタイヤの空気
圧が基準空気圧よりも低下したとき、前記警告ランプを
点灯して警告するようにしてもよい。

【００１３】さらに、前記ＥＣＵ４には、装着するタイ
ヤ１ａ〜１ｄの種別を選定する２個の選定スイッチ６
ａ，６ｂが接続される。前記選定スイッチ６ａは、前輪
に装着されるタイヤ１ａ，１ｂの種別選定用であり、選
定スイッチ６ｂは、後輪に装着されるタイヤ１ｃ，１ｄ
の種別選定用である。この選定スイッチ６ａ，６ｂは、
運転者が操作可能位置に配設するとともに、容易に操作
できない隠しスイッチタイプとすることが望ましい。そ
して、選定スイッチ６ａ，６ｂによるタイヤ種別の選定
状況は、運転者が容易に確認できるようにインストルメ
ントパネル内に表示できるようにする。

【００１４】ここで、本実施例におけるタイヤ空気圧の
検知原理について説明する。車両が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
車両のばね下の加速度の周波数特性は、図２に示すよう
にａ点、ｂ点でピーク値を示す。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。

【００１５】タイヤの空気圧が変化すると、タイヤゴム
部のばね定数も変化するため、上記の上下方向及び前後
方向の共振周波数がともに変化する。例えば、図３に示
すように、タイヤの空気圧が低下すると、タイヤゴム部
のばね定数も低下するので、上下方向及び前後方向の共
振周波数が全体的に低周波側に移行し、ピーク値ａ点は
ａ′点にピーク値ｂ点はｂ′点に移行する。従って、タ
イヤの振動周波数より、車両のばね下における上下方向
及び前後方向の共振周波数の少なくとも一方を抽出すれ
ば、この共振周波数に基づいてタイヤの空気圧の状態を
検知することができる。

【００１６】一方、本発明者らの詳細な検討の結果、車
輪速度センサの検出信号には、タイヤの振動周波数成分
が含まれていることが解明された。即ち、車輪速度セン
サの検出信号を周波数解析した結果は、図４に示すよう
に２点でピーク値を示すとともに、タイヤの空気圧の低
下に伴い、その２点のピーク値も低下することが明らか
となった。このため、本実施例では車輪速度センサの検
出信号から、車両のばね下における上下方向及び前後方
向の共振周波数を抽出することで、タイヤ空気圧を検知
しようとするものである。

【００１７】上記により、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
もタイヤ空気圧の検知が可能となる。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
に起因するタイヤゴム部のばね定数の変化に基づくもの
であり、タイヤの摩耗等の他の要因の影響を受けること
なく安定した空気圧検知が可能となる。

【００１８】しかしながら、上記は同一種のタイヤを前
提とするものであり、ばね下共振周波数が同一でもタイ
ヤの種類が異なると、タイヤ空気圧が異なり空気圧の低
下を判定する判定値（ばね下共振周波数）も異なってく
る。このため、装着するタイヤの種別に応じて、タイヤ
空気圧の異常を判定する基準値を設定する必要がある。
本願発明者らの検討の結果、タイヤ空気圧−ばね下共振
周波数特性は通常ラジアルタイヤの場合と、スタッドレ
スタイヤ（冬用タイヤ）の場合とでは、図５に示すよう
に明確に相違することが判明した。

【００１９】図５中符号Ａで示す通常ラジアルタイヤ
（以下単にラジアルタイヤという）のばね下共振周波数
のバラツキ範囲は、符号Ｂで示すスタッドレスタイヤの
ばね下共振周波数のバラツキ範囲よりも共振周波数の高
い領域に現れる。このバラツキは、タイヤメーカの相違
（銘柄）によるものの他に、タイヤを装着するホイール
の重量に基づいて生じる。バラツキの上限特性を示すＡ
_max、Ｂ_maxは、最も軽いホイールに装着した場合であ
り、バラツキの下限特性を示すＡ_min、Ｂ_minは、最も
重いホイールに装着した場合である。これは、ばね下共
振周波数ｆがｆ√（ｋ／ｍ）となるためである（但しｍ
はばね下重量、ｋはタイヤばね定数である）。

【００２０】ここで、タイヤ空気圧が低下した場合、警
告すべき空気圧（ｋｇ／ｃｍ²）の範囲の下限をＰ_L、
上限をＰ_Hとすれば、ラジアルタイヤの空気圧の低下を
判定する基準共振周波数（ばね下共振周波数）ｆ_Lはｆ
_RAとなり、同様にスタッドレスタイヤの基準共振周波数
ｆ_Lはｆ_STとなる。この場合のＰ_Lの値として、例えば
ＪＩＳ規格で規定される最低空気圧（１．４ｋｇ／ｃｍ
²）を用いてもよい。また、Ｐ_Hの値としては、ＪＩＳ
規格で規定されている最高空気圧（２．５ｋｇ／ｃ
ｍ²）を用いてもよい。

【００２１】以下図６及び図７のフローチャートを参照
して、タイヤの空気圧が所定空気圧以下に低下したこと
を検知して警報を発するＥＣＵ４の信号処理について説
明する。

【００２２】尚、ＥＣＵ４は各車輪について同様の処理
を行うため、前記フローチャートは一つの車輪に対して
の信号処理のみを示している。また、処理内容は、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、
運転者に警告する例について示す。前記は、以下の各実
施例についても同様である。

【００２３】イグニッションスイッチオンによりＥＣＵ
４による信号処理がスタートすると、ステップ１０１で
フラグＦが「１」にセットされているか否かを判定す
る。フラグＦは、イグニッションスイッチのオフにより
「０」にリセットされるものとする。従って、信号処理
開始直後のステップ１０１の判定は、否定判定となりス
テップ１０２へ進む。

【００２４】ステップ１０２では、前記選定スイッチ６
ａ，６ｂの両方がオン状態か否かを判定する。両方がオ
ン状態であれば、ステップ１０５で４輪ともスタッドレ
スタイヤが装着されているとして、ステップ１０５ａで
基準共振周波数ｆ_Lを４輪ともｆ_STに設定する。ステッ
プ１０２でＮＯであれば、ステップ１０３へ進み選定ス
イッチ６ａ，６ｂの両方がオフ状態か否かを判定する。
両方がオフ状態であれば、ステップ１０６で４輪ともラ
ジアルタイヤが装着されているとして、ステップ１０６
ａで基準共振周波数ｆ_Lを４輪ともｆ_RAに設定する。ス
テップ１０３でＮＯであれば、ステップ１０４へ進みそ
の判定により選定スイッチ６ａがオフ状態であれば、前
記各判定結果により選定スイッチ６ｂがオン状態である
から、ステップ１０７で前２輪にラジアルタイヤが装着
され、後２輪にスタッドレスタイヤが装着されていると
して、ステップ１０７ａで前２輪に対する基準共振周波
数ｆ_Lをｆ_RAとし、後２輪に対する基準共振周波数ｆ_L
をｆ_STにそれぞれ設定する。

【００２５】ステップ１０４でＮＯであれば、ステップ
１０８で前２輪にスタッドレスタイヤが装着され、後２
輪にラジアルタイヤが装着されているとして、ステップ
１０８ａで共振周波数ｆ_Lをｆ_STとし、後２輪に対する
基準共振周波数ｆ_Lをｆ_RAにそれぞれ設定する。上記ス
テップ１０５〜１０８の各処理は、それぞれ択一的に行
われるため、図７のフローチャートに示すステップ１０
９以降の処理は、前２輪にスタッドレスタイヤが装着さ
れ、後２輪にラジアルタイヤが装着されている場合につ
いて説明する。

【００２６】ステップ１０９では、ピックアップコイル
３から出力された交流信号（図８）を波形整形してパル
ス信号とした後、そのパルス間隔を所定の時間で除算す
ることにより車輪速度ｖを演算する。この車輪速度ｖは
図９に示すように、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。続くステップ１１０で
フラグＦを「１」にセットして、ステップ１１１へ進
む。

【００２７】ステップ１１１では、演算された車輪速度
ｖの変動幅△ｖが基準値ｖ₀以上か否かを判定する路面
状態判定処理を行う。このとき、車輪速度ｖの変動幅△
ｖが基準値ｖ₀以上と判定されるとステップ１１２に進
む。ステップ１１２では、車輪速度ｖの変動幅△ｖが基
準値ｖ₀以上となっている時間△Ｔが、所定時間ｔ₀以
上か否かを判定する路面長判定処理を行う。ステップ１
１１の路面状態判定処理、及びステップ１１２の路面長
判定処理は、車両が走行している路面が、本実施例の検
知手法によってタイヤ空気圧の検知が可能な路面か否か
を判定するために行うものである。つまり、本実施例で
はタイヤの空気圧の検知を、タイヤの振動周波数成分に
含まれる共振周波数の変化に基づいて行うため、車輪速
度ｖがある程度変動し、かつそれが継続されなければ、
上記共振周波数を算出するための充分なデータを得るこ
とができない。尚、前記ステップ１１２における判定で
は、車輪速度ｖの変動幅△ｖが基準値ｖ₀以上となった
時点で所定時間△ｔが設定される。また、この所定時間
△ｔ内に再び車輪速度ｖの変動幅△ｖが基準値ｖ₀以上
になると、時間△Ｔの計測が継続される。

【００２８】前記ステップ１１１及びステップ１１２の
どちらか一方において否定判断されると、ステップ１０
１に戻る。このとき、フラグＦは「１」にセットされて
いるから、ステップ１０２の判定は肯定判定となり、前
記ステップ１０９以下の処理を行う。また、ステップ１
１１及びステップ１１２とも肯定判定されるとステップ
１１３に進み、演算された車輪速度ｖに対してＦＦＴ演
算により周波数解析を行うとともに、その演算回数Ｎを
積算する。実際に車両が一般道を走行して得られる車輪
速度に対してＦＦＴ演算を実施すると、図１０に示すよ
うに非常にランダムな周波数特性となることが通常であ
る。これは、路面に存在する微妙な凹凸の形状（大きさ
や高さ）が全く不規則なためであり、車輪速度データ毎
にその周波数特性は変動することとなる。従って、本実
施例では、この周波数特性の変動をできるだけ低減する
ために、複数回のＦＦＴ演算結果の平均値を求める。

【００２９】ステップ１１４では、この周波数解析演算
の演算回数ｎが所定回数ｎ₀に達したか否かを判定す
る。達していない場合は、ステップ１０１〜ステップ１
１３の処理が繰り返される。続くステップ１１５では、
ＦＦＴによる前記周波数解析演算の演算値を平均化する
平均化処理を行う。この平均化処理は図１１に示すよう
に、各ＦＦＴ演算結果の平均値を求めるものであり、各
周波数成分のゲインの平均値が算出される。この平均化
処理によって、路面によるＦＦＴ演算結果の変動を低減
することが可能となる。

【００３０】しかし、上述の平均化処理だけでは、ノイ
ズ等によって車両のばね下の上下方向及び前後方向の共
振周波数のゲインが、その近辺の周波数のゲインに比較
して必ずしも最大ピーク値になるとは限らないという問
題がある。そこで、上述の平均化処理に引き続き、ステ
ップ１１６において移動平均処理を実施する。この移動
平均処理は、ｎ番目の周波数のゲインＹｎを以下の演算
式によって求めることにより実施される。

【００３１】

【数１】Ｙ_n＝（ｙ_n+1＋Ｙ_n-1）／２つまり、移動平均処理では、ｎ番目の周波数のゲインＹ
ｎが、前回の演算結果におけるｎ＋１番目のゲインｙ
_n+1と既に演算されたｎ−１番目の周波数のゲインＹ
_n-1との平均値とされる。これにより、ＦＦＴ演算結果
は、滑からに変化する波形を示すことになる。この移動
平均処理により求められた演算結果を図１２に示す。

【００３２】尚、ここでの波形処理は上記移動平均処理
に限らず、平均化処理後のＦＦＴ演算結果に対してロー
パスフィルタ処理を施しても良いし、或いは前記ステッ
プ１０５のＦＦＴ演算を実施する前に、車輪速度ｖの微
分演算を行い、その微分演算結果に対してＦＦＴ演算を
実施してもよい。

【００３３】続くステップ１１７では、上記移動平均処
理によりスムージングされたＦＦＴ演算結果に基づい
て、車両のばね下の前後方向の共振周波数ｆ_Kを算出す
る。続くステップ１１８では、演算された上記共振周波
数ｆ_Kが前２輪に装着したスタッドレスタイヤに対する
基準共振周波数ｆ_ST以下の場合、若しくは後２輪に装着
したラジアルタイヤに対する基準共振周波数ｆ_RA以下の
場合は、それぞれタイヤ空気圧の許容下限値を下回った
として、ステップ１１９へ進み表示部５により運転者に
対して警告表示を行う。

【００３４】上記実施例は、２個の選定スイッチ６ａ，
６ｂのオン・オフの組合わせにより、前２輪及び後２輪
に装着したタイヤの種別がスタッドレスタイヤである
か、ラジアルタイヤであるかを選定することができる。
そして、その選定に基づいて基準共振周波数ｆ_Lをスタ
ッドレスタイヤに対してはｆ_STに設定し、ラジアルタイ
ヤに対してはｆ_RAに設定するものであるので、タイヤ交
換の際タイヤの種別を変更しても、タイヤ空気圧の状態
を正確に検知できる。

【００３５】尚、上記実施例は、基準共振周波数として
ｆ_ST、ｆ_RAを用いたが、正常な空気圧に対する共振周波
数ｆ_ST0、ｆ_RA0と演算された共振周波数ｆ_KST、ｆ
_KRAの差（ｆ_ST0−ｆ_KST）、（ｆ_RA0−ｆ_KRA）を基
準共振周波数として用いてもよい。

【００３６】（第２実施例）第２実施例を図１３のフロ
ーチャート、図１４及び図１５を参照して説明する。図
１４は共振周波数とタイヤ空気圧の関係から、タイヤ空
気圧の低下を判定する際の説明図である。

【００３７】イグニッションスイッチオンによりＥＣＵ
４による信号処理がスタートすると、ステップ２０１〜
ステップ２０８で、第１実施例の場合と同様の車輪速度
ｖ演算、路面状態判定、路面長判定、ＦＦＴ演算及びそ
の演算回数積算、演算回数判定、平均化処理、移動平均
処理、共振周波数ｆ_K演算、△ｆ演算の各処理を行う。
続くステップ２０９でフラグＦが「１」にセットされて
いるか否かを判定する。フラグＦは、イグニッションス
イッチのオフにより「０」にリセットされるものとす
る。従って、処理開始後のステップ２０９の判定は、否
定判定となりステップ２１０へ進む。

【００３８】ステップ２１０では、図１５に示す設定ス
イッチ１６がオン状態か否かを判定する。オン状態でな
ければ、ステップ２１１で、処理開始時最初に演算され
た共振周波数を基準共振周波数ｆ_K0として、逐次演算さ
れる共振周波数ｆ_Kとの低下偏差（ｆ_K0−ｆ_K）を求
め、前記ｆ_K0とタイヤ空気圧低下警告圧力に対応する共
振周波数ｆ_Lとの判定偏差△ｆ＝（ｆ_K0−ｆ_L）とを比
較する（図１４）。（ｆ _K0−ｆ_K）≦△ｆであれば、前
記ステップ２０１以下の処理を行う。また、（ｆ _K0−ｆ
_K）＞△ｆならばステップ２１２へ進んで、タイヤ空気
圧の許容値を下回ったとして、表示部５により運転者に
対して警告表示を行う。

【００３９】前記ステップ２１０で設定スイッチ１６が
オン状態と判定された場合は、ステップ２１３で設定ス
イッチ１６オン後に最初に演算される共振周波数ｆ
_Kを、基準共振周波数ｆ_K0として４輪それぞれ独立に設
定する。そして、ステップ２１４でフラグＦを「１」に
セットして前記ステップ２０１へ戻る。従って、設定ス
イッチ１６のオン後の処理では、新たに設定された基準
共振周波数ｆ_K0と逐次演算される共振周波数ｆ_Kとの偏
差と、該基準共振周波数ｆ_K0と前記共振周波数ｆ_Lとの
偏差△ｆとの比較によりタイヤ空気圧の検知処理が行わ
れる。

【００４０】上記実施例は、運転者がタイヤ交換時に設
定スイッチ１６をオンすることにより、交換時の正常な
タイヤ空気圧に対応して演算される共振周波数ｆ_Kを基
準共振周波数ｆ_K0とすることができるため、交換された
タイヤの種別に拘わらず高精度にタイヤ空気圧を検知す
ることができる。

【００４１】尚、前記基準共振周波数ｆ_K0は、上記のよ
うに４輪それぞれ独立に設定してもよいが、（１) ４輪
毎に演算される共振周波数ｆ_Kの平均値、（２）最大値
と最小値を除いた２輪の共振周波数ｆ_Kの平均値、
（３）共振周波数ｆ_Kの最大値又は最小値をそれぞれ４
輪の基準共振周波数ｆ_K0としてもよい。

【００４２】（第３実施例）第３実施例を図１６のフロ
ーチャートを参照して説明する。図１６のフローチャー
トは、前記第２実施例のフローチャートから設定スイッ
チ１６を省略してありその他の部分は同一（ステップ２
１０〜２０９，ステップ２１１〜２１４）である。従っ
て、同一部分には同一のステップ番号を付しその詳細な
説明を省略する。

【００４３】ステップ２０９でフラグＦ＝１か否かを判
定し、否定判定であればステップ２１３へ進む。また、
ステップ２０９で肯定判定であれば、ステップ２１１へ
進む。

【００４４】上記実施例は、設定スイッチ１６を省略す
ることにより、車両発進直後のタイヤ空気圧を正常とみ
なして、タイヤ空気圧の検知処理開始後最初に演算され
る共振周波数ｆ_Kを基準共振周波数ｆ_K0として４輪に対
しそれぞれ独立に設定するもので、走行中に発生するタ
イヤ空気圧の低下をタイヤの種別に拘わらず検知するこ
とができる。尚、前記基準共振周波数ｆ_K0は、上記第
２実施例の場合と同様に（１）〜（３）の態様で設定で
きる。

【００４５】また、タイヤ空気圧と共振周波数の関係
は、図１７に示すようにタイヤの種別だけでなく、ホイ
ールの重量やタイヤの銘柄によっても多少変化する。従
って、タイヤ空気圧を最も精度良く検知できるタイヤと
ホイールを特定し（例えば、純正ラジアルタイヤと純正
ホイール）、この特定したタイヤとホイールに図１８に
示すようなマーク１００，１０１を付すようにしてもよ
い。

【００４６】（第４実施例）第４実施例を図１９のフロ
ーチャートを参照して説明する。図１９において、ステ
ップ４００でＲＡＭの初期化及び初期値をセットする。

【００４７】ステップ４０１では、ステップ１０９と同
様に車輪速度ｖを演算する。この演算された車輪速度ｖ
は後述する周波数解析（ＦＦＴ）演算のデータとなるた
めＲＡＭに格納しておく。また車輪速度ｖを演算する毎
にカウンタＮ１がカウントアップする。そして、ステッ
プ４０３にて一回の演算毎にカウントされたカウンタＮ
１がＦＦＴ演算に必要なデータ数ｎ０に達したか否かを
判定する。データ数がｎ０に達していない場合はステッ
プ４０１に戻り引き続き車輪速度を演算する。データ数
がｎ０に達したと判定された場合には、ステップ４０４
に進み、カウンタＮ１を初期化するとともにＦＦＴ演算
回数をカウントするカウンタＮ２をカウントアップす
る。

【００４８】ステップ４０５では、演算された車輪速度
に対してＦＦＴ演算を行ない、ステップ４０６では、ス
テップ４０５におけるＦＦＴ演算回数であるカウンタＮ
２が所定回数ｎ１に達したか否かを判定する。そして、
カウンタＮ２が所定回数ｎ１に達していないときには、
さらにステップ４０１〜４０６を繰返し実行する。

【００４９】一方、カウンタＮ２が所定回数ｎ１に達し
ているときには、ステップ４０７にて演算回数Ｎ２を初
期化した後に、ステップ４０８に進みステップ１１５と
同様に平均化処理を行う。

【００５０】次に、ステップ４０９では、上記平均処理
により平均化されたＦＦＴ演算結果に基づいて、車両の
バネ下の共振周波数ｆ（左輪のバネ下の共振周波数ｆL
，右輪のバネ下の共振周波数ｆR ）を演算する。

【００５１】ステップ４１０では、演算された共振周波
数ｆL 及びｆR に基づいてタイヤ空気圧の低下を検知し
運転者に警告表示を行なう処理である。図２０に具体的
な処理のフローチャートを示す。

【００５２】まず、ステップ４１１では、図２１に示す
ような警告表示装置に設けられたセレクトＳＷにより運
転者にタイヤおよびホイールの種別を選択してもらう。
この選択されたタイヤ−ホイールの組み合わせに基づき
ステップ４１２では図１７に示す一本の共振周波数−空
気圧曲線を抽出し、ステップ４０９で演算された最新の
共振周波数に従って現在の空気圧を検出する。

【００５３】次にステップ３１３では現在の走行状態の
判定を行なう。これは空気圧の低下警告状態になった場
合に、走行上危険な状態を運転者に警告するためのもの
であり、警告する走行状態としては、急激な加減速高速走行旋回（急旋回または高速での旋回）であり、については、加減速をステップ４０１で求め
た車輪速度の変化量から算出する。この算出された加減
速ＧB が所定のスレッショルドを上回ったことが検出さ
れた場合に走行状態警告フラグｆＳＷＮをセット、また
上回っていない場合は同フラグをリセットする。につ
いても車輪速度をもとに転動輪速度を利用して車体速度
ＶB の推定を行い、この推定された車体速度を所定のス
レッショルドと比較する。車体速度がこのスレッショル
ドを上回った場合にと同様に警告フラグｆＳＷＮをセ
ットする。については車両の旋回状態を次のように判
定する。通常車両の旋回中には転動輪または駆動輪それ
ぞれ旋回内外輪間に速度差が発生する。この内外輪速度
差は車体速度が高速になる、または旋回半径が小さくな
る（急旋回）と大きくなる傾向にあるため、この速度差
ΔＶが所定のスレッショルドレベルを上回った場合に警
告フラグｆＳＷＮをセットする。

【００５４】なお、今回の実施例ではこれらスレッショ
ルドレベルは図２２〜図２４に示すようにステップ４１
２で検出された最新の空気圧に従って設定されており、
空気圧が低下するに従って各スレッショルドレベルも小
さくすることにより走行安全限界が狭まるように設定さ
れている。

【００５５】ステップ４１４ではステップ４１１−４１
３の結果に基づき図２１の警告表示装置を駆動する。現
在の各輪のタイヤ空気圧は図２１の空気圧数値表示部に
表示される。また走行状態警報部は４輪の内いずれかの
輪の空気圧が所定のスレッショルドレベル（例えば、
１．４ｋｇｆ／ｃｍ²）を下回った状態で正常表示（例
えばグリーン色のランプ点灯）から警告表示（例えばオ
レンジ色）に変色させる。この表示色はステップ１３０
での走行状態警告フラグｆＳＷＮがリセットされた時点
で通常の警告表示（例えばオレンジ色）に復帰させ、空
気圧レベルが正常に戻った時点で通常表示（例えばグリ
ーン）に復帰させる。

【００５６】なお、第４実施例について図２１の表示部
を図２５のように変更することにより、４輪それぞれに
ついてラジアルタイヤ・スタッドレスタイヤそれぞれに
おける同一共振周波数での空気圧の判定結果を独立に表
示させるようにしてもよい。これにより運転者は、現在
自分の車両に装着されているタイヤがいずれのタイプで
あるかを判断し、該当する警告表示部のみを確認するよ
うにすればよくなる。

【００５７】また、警告表示部をランプ表示でなくＬＥ
Ｄなどを用いた数値表示することもできる。以下にその
方法を述べる。ステップ４００〜４０１での１演算毎の
空気圧Ｐの変化量を前回値と最新値とから算出する。こ
の空気圧変化量ΔＰを時間軸で荷重平均することにより
現在の空気圧減少量ΔＰAVを算出する。この減少量ΔＰ
AVにより所定時間後の空気圧を算出可能（ΔＰAV×経過
時間）なため、所定の走行不可能となる空気圧レベルま
での到達時間を算出して図２１の走行状態警告部に表示
する。

【００５８】また、本実施例では共振周波数ｆ_Kの算出
のための平均化処理回数ｎ１を固定しているが、検出さ
れた空気圧の低下度合に応じて、この処理回数ｎ１を可
変とすることにより、空気圧に対する緊急度合によって
検出応答性を変更するようにしてもよい。

【００５９】また、前記走行状態から緊急度合を判定・
切りかえてもよい。

【００６０】

【発明の効果】本発明のタイヤ空気圧検知装置は上記し
た構成を有し、タイヤ交換を行っても、タイヤの種別に
拘わりなく正確にタイヤ空気圧の状態を検知することが
できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るタイヤ空気圧検知装置の概略構成
図である。

【図２】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３】タイヤ空気圧の変化に伴う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４】第１実施例のタイヤ空気圧の検知原理を示す説
明図である。

【図５】ラジアルタイヤ及びスタッドレスタイヤのタイ
ヤ空気圧とばね下共振周波数特性を示した特性図であ
る。

【図６】第１実施例のＥＣＵの処理内容を示すフローチ
ャートである。

【図７】第１実施例のＥＣＵの処理内容を示すフローチ
ャートである。

【図８】車輪速度センサの出力電圧波形を示す波形図で
ある。

【図９】車輪速度センサの検出信号に基づいて演算され
た車輪速度ｖの変動状態を示す波形図である。

【図１０】図９に示す波形の車輪速度ｖに対しるＦＦＴ
演算結果を示す特性図である。

【図１１】平均化処理を説明するための説明図である。

【図１２】移動平均処理を行った後のＦＦＴ演算結果を
示す特性図である。

【図１３】第２実施例のＥＣＵの処理内容を示すフロー
チャートである。

【図１４】共振周波数とタイヤ空気圧の関係から、タイ
ヤ空気圧の低下を判定する際の説明図ある。

【図１５】設定スイッチの配設状態を示すタイヤ空気圧
検知装置の概略構成図である。

【図１６】第３実施例のＥＣＵの処理内容を示すフロー
チャートである。

【図１７】タイヤ空気圧とばね下共振周波数特性を示し
た特性図である。

【図１８】タイヤとホイールに付したマークを示す場合
の説明図である。

【図１９】第４実施例のＥＣＵの処理内容を示すフロー
チャートである。

【図２０】図１９のステップ４１０の詳細な処理内容を
示すフローチャートである。

【図２１】警告表示部の一例を示す説明図である。

【図２２】空気圧と速度差の関係を示すマップである。

【図２３】空気圧と車体加速度の関係を示すマップであ
る。

【図２４】空気圧と車体速度の関係を示すマップであ
る。

【図２５】警告表示部の他の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄタイヤ２ａ〜２ｄパルサ３ａ〜３ｄピックアップコイル４ＥＣＵ（電子制御装置）５表示部６ａ，６ｂ選定スイッチ１６設定スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内藤俊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 (72)発明者田口健康愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (72)発明者徳田 ▲ひろみ▼ 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の走行時にタイヤの振動周波数成分
を含む信号を出力する出力手段と、前記信号から共振周
波数成分の信号を抽出する抽出手段と、車両に装着され
たタイヤの種別を選定するタイヤ種別選定手段と、選定
されたタイヤの種別と前記共振周波数成分の信号から演
算される共振周波数とに基づいて、タイヤの空気圧の状
態を検知する検知手段とを備えたことを特徴とするタイ
ヤ空気圧検知装置。
【請求項２】前記タイヤ種別選定手段は、タイヤの共
振特性に応じてタイヤ特性を選定するスイッチを有する
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤ空気圧検知装
置。
【請求項３】車両の走行時にタイヤの振動周波数成分
を含む信号を出力する出力手段と、前記信号から共振周
波数成分の信号を抽出する抽出手段と、前記共振周波数
成分の信号から演算される共振周波数と基準周波数との
比較によりタイヤの空気圧の状態を検知する検知手段
と、前記基準周波数を設定する設定手段とを備えたこと
を特徴とするタイヤ空気圧検知装置。
【請求項４】前記設定手段は、タイヤの共振特性に応
じてタイヤ特性を選定するスイッチを有し、スイッチ作
動後最初に演算される共振周波数を基準周波数として設
定することを特徴とする請求項３記載のタイヤ空気圧検
知装置。
【請求項５】前記設定手段は、タイヤ空気圧検知処理
開始後、最初に演算される共振周波数を基準周波数とし
て設定することを特徴とする請求項３記載のタイヤ空気
圧検知装置。
【請求項６】タイヤの空気圧の状態に応じて運転者に
警告表示を行なう表示手段を備えたことを特徴とする請
求項１記載のタイヤ空気圧検知装置。