(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいて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、
前記車両に搭載されたＧＰＳ装置からの速度情報に基づいて車両速度を算出する工程と、
算出された車両速度及び前記車輪速度から各タイヤの動荷重半径を求める工程と、
得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化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、前記速度情報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と、横加速度との関係式から求められ、
前記車両が前輪駆動車又は後輪駆動車であり、
前記関係式が、車両の重心高、車両のトレッド幅、車両質量、及び全軸に対する従動輪軸にかかる荷重移動分担率を式中に含むことを特徴とするタイヤ内圧低下検出方法。  
【請求項２】
タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、タイヤ単体の荷重感度を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、車両速度をＶ、ヨーレートをθ´、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=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×Ｖθ´
であり、前記装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度及び初期化時に旋回走行することで得られる荷重感度は、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。
【請求項３】
前記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は、前記荷重感度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。
【請求項４】
走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいて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、
前記車両に搭載されたＧＰＳ装置からの速度情報に基づいて車両速度を算出する車両速度算出手段と、
この車両速度算出手段により算出された車両速度及び前記車輪速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段と、
得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化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、
前記荷重感度が、前記速度情報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と、横加速度との関係式から求められ、
前記車両が前輪駆動車又は後輪駆動車であり、
前記関係式が、車両の重心高、車両のトレッド幅、車両質量、及び全軸に対する従動輪軸にかかる荷重移動分担率を式中に含むことを特徴とするタイヤ内圧低下検出装置。  
【請求項５】
タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、タイヤ単体の荷重感度を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、車両速度をＶ、ヨーレートをθ´、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=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×Ｖθ´
であり、前記装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度及び初期化時に旋回走行することで得られる荷重感度は、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。
【請求項６】
前記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は、前記荷重感度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。
【請求項７】
走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいて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、
前記車両に搭載されたＧＰＳ装置からの速度情報に基づいて車両速度を算出する車両速度算出手段、
この車両速度算出手段により算出された車両速度及び前記車輪速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段、
得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化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、
前記荷重感度が、前記速度情報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と、横加速度との関係式から求められ、
前記車両が前輪駆動車又は後輪駆動車であり、
前記関係式が、車両の重心高、車両のトレッド幅、車両質量、及び全軸に対する従動輪軸にかかる荷重移動分担率を式中に含むことを特徴とするタイヤ内圧低下検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
車両のタイヤの内圧低下を検出する方法として、従来、種々の方法が提案されており、例えば特許文献１には、車両の絶対速度とタイヤの回転角速度との関係から走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、算出された動荷重半径が、予め正常内圧時の動荷重半径として記憶された初期値（基準値）よりも所定の程度だけ小さくなったときに、タイヤの内圧低下を警報する方法が開示されている。この特許文献１記載の方法では、検出精度を高めるために、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動荷重半径を有効値としてタイヤの内圧低下の検出に用いている。
【０００３】
また、タイヤの動荷重半径は車両速度に依存することから、いずれの速度領域でも動荷重半径の減少が検出できるように、複数の速度領域における動荷重半径と車両速度との関係から近似式を用いて動荷重半径の初期化を行う方法も知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
そして、これらの初期化方法によって求めた動荷重半径の基準値に対して、走行中のタイヤの動荷重半径が判定基準を超えて小さくなったと判定したときに、当該タイヤの内圧が低下していると判断するのが、動荷重半径に着目したタイヤ内圧低下検出方法である。
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。
【０００５】
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判定基準として、特許文献１記載の方法を含む従来の方法では、車両に装着される代表的なタイヤの正常内圧時における動荷重半径と、例えば３０％減圧時における動荷重半径との差又は比を用いている。
【０００６】
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。
【０００７】
そこで、本出願人は、装着タイヤの種類に応じて内圧低下判定基準を簡単に設定することができるタイヤ内圧低下判定方法を提案している（特許文献３参照）。
この特許文献３記載の方法では、内圧低下の判定基準である閾値を、車両の前輪の動荷重半径と後輪の動荷重半径との差に基づいて、車両に装着されるタイヤに合わせて変えている。これにより、タイヤサイズに応じた閾値を簡単に設定することができ、タイヤの内圧低下を正確に検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−４５２９５号公報
【特許文献２】特開２００７−２７６６４６号公報
【特許文献３】特開２００９−６７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献３記載の方法では、前輪と後輪の動荷重半径差と前後の荷重差（前輪荷重-後輪荷重）を利用してタイヤの荷重感度を推定しているが、この方法は前後荷重差の大きいＦＦ車のような車両には有効であるが、前後荷重配分がほとんど変わらない車両では推定の精度が低下することがあり、適用可能な車種が限定されるという課題を残していた。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、すべての車種について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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいて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、
前記車両に搭載されたＧＰＳ装置からの速度情報に基づいて車両速度を算出する工程と、
算出された車両速度及び前記車輪速度から各タイヤの動荷重半径を求める工程と、
得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化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、前記速度情報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と、横加速度との関係式から求められ、
前記車両が前輪駆動車又は後輪駆動車であり、
前記関係式が、車両の重心高、車両のトレッド幅、車両質量、及び全軸に対する従動輪軸にかかる荷重移動分担率を式中に含むことを特徴としている。
【００１２】
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、車種に関係なく閾値を簡単に設定することができる。
【００１４】
タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、タイヤ単体の荷重感度を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、車両速度をＶ、ヨーレートをθ´、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=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×Ｖθ´
であり、前記装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度及び初期化時に旋回走行することで得られる荷重感度は、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。
【００１５】
前記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は、前記荷重感度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。
【００１６】
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、走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいて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、
前記車両に搭載されたＧＰＳ装置からの速度情報に基づいて車両速度を算出する車両速度算出手段と、
この車両速度算出手段により算出された車両速度及び前記車輪速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段と、
得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化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、
前記荷重感度が、前記速度情報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と、横加速度との関係式から求められ、
前記車両が前輪駆動車又は後輪駆動車であり、
前記関係式が、車両の重心高、車両のトレッド幅、車両質量、及び全軸に対する従動輪軸にかかる荷重移動分担率を式中に含むことを特徴としている。
【００１７】
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、車種に関係なく閾値を簡単に設定することができる。
【００１９】
タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、タイヤ単体の荷重感度を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、車両速度をＶ、ヨーレートをθ´、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=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×Ｖθ´
であり、前記装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度及び初期化時に旋回走行することで得られる荷重感度は、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。
【００２０】
前記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は、前記荷重感度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。
【００２１】
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、走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいて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、
前記車両に搭載されたＧＰＳ装置からの速度情報に基づいて車両速度を算出する車両速度算出手段、
この車両速度算出手段により算出された車両速度及び前記車輪速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段、
得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化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、
前記荷重感度が、前記速度情報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と、横加速度との関係式から求められ、
前記車両が前輪駆動車又は後輪駆動車であり、
前記関係式が、車両の重心高、車両のトレッド幅、車両質量、及び全軸に対する従動輪軸にかかる荷重移動分担率を式中に含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
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、すべての車種について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。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】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２】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。
【図３】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。
【図４】車両の各種パラメータを説明する図である。
【図５】タイヤサイズ１８５／７０Ｒ１４についての動荷重半径変化量ΔＤＬＲと横加速度θ´Ｖをプロットした図である。
【図６】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。
【図７】或るタイヤについての動荷重半径変化量ΔＤＬＲと横加速度θ´Ｖをプロットした図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明のタイヤ内圧低下検出方法及び装置、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。
【００２５】
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、タイヤの内圧低下をドライバーに知らせる警報器５、及び車両速度情報を提供するＧＰＳ装置６が接続されている。
【００２６】
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。なお、図２において、６ａはＧＰＳアンテナである。
【００２７】
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。
【００２８】
車両速度は、車両に搭載されたＧＰＳ装置から得られる速度情報を利用して求めることができる。カーナビゲーションの普及によりＧＰＳ装置が多くの車両に取り付けられるようになっている。このことでＧＰＳ装置による測位技術も向上し、現在では速度を算出することに特化した装置（英国Ｒａｃｅ  Ｌｏｇｉｃ社製のＧＰＳ式速度計ＶＢＯＸ（商品名））も販売されている。かかるＧＰＳ情報を用いた速度計による算出速度を車両速度として利用することができる。
【００２９】
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、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、前記車両に搭載されたＧＰＳ装置からの速度情報に基づいて車両速度を算出する車両速度算出手段と、この車両速度算出手段により算出された車両速度及び前記車輪速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段と、得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化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、車両速度算出手段、動荷重半径算出手段、判定手段及び閾値設定手段として機能させる。
【００３０】
走行中の車両のタイヤ動荷重半径（Ｒ）は、車両の絶対速度（Ｖ）とタイヤの回転角速度（ω）との関係から、Ｖ＝Ｒ×ωにより算出することができる。そして、タイヤ動荷重半径（Ｒ）はタイヤ内圧が低下するにしたがって減少することが知られており、このことを利用してタイヤの内圧低下をタイヤ動荷重半径（Ｒ）の減少から推定することができる。
【００３１】
内圧低下を判定するための動荷重半径の変化量（減少量）の基準、すなわち閾値は、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。この内圧変化による動荷重半径の変化（以下、「減圧感度」ともいう）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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、しかも適用可能な車種に制限を加えることなく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（以下、「荷重感度」ともいう）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。
【００３４】
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、速度情報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と、横加速度との関係式から求めることができる。
【００３５】
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。
【００３６】
減圧感度と荷重感度は、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・・・・・（１）
の関係にある。
【００３７】
この（１）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。
【００３８】
〔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（２）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）・・・・・（２）
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。
【００３９】
（２）一方、ＧＰＳ装置より得られる速度情報から車両速度（Ｖ）を求める。例えば、ＧＰＳ装置から得られる南北方向速度（Ｖｎ）及び東西方向速度（Ｖｅ）から、以下の式（３）により車両速度（Ｖ）を求めることができる。
【００４０】
【数１】
0005555486.tif 000002
【００４１】
前記車両速度（Ｖ）はシリアルデータとして直接制御ユニット２に出力される。なお、前記回転角速度（ω）の算出時刻と車両速度（Ｖ）の算出時刻のいずれか一方について、他方と同時刻での数値を内挿計算し、互いに同時刻での数値を算出して同期化を行い、例えば５０ｍｓｅｃ毎のデジタルデータとして制御ユニット２に取り込むことができる。この５０ｍｓｅｃ毎のデジタルデータから動荷重半径を５０ｍｓｅｃ毎に算出し、例えば１秒毎の平均値として算出することができる。
【００４２】
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。
【００４３】
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基準値設定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基準値設定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。
【００４４】
（３）ついで、各タイヤの回転角速度（ω）と車両速度（Ｖ）とから各タイヤの動荷重半径（Ｒ）を算出し、予め実車走行などにより設定しておいた正常内圧時における動荷重半径と、算出された動荷重半径（Ｒ）との差を算出する。
【００４５】
なお、前記差を所定個数蓄積し、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、所定個数蓄積した差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、差の平均値を算出するようにしてもよい。
【００４６】
（４）ついで、算出された差を、所定の閾値と比較し、前記差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により減圧タイヤ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。
【００４７】
〔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。
【００４８】
[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。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、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量（減圧感度）を算出しておく。そしてこの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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
ＧＰＳ装置からは南北方向速度(Ｖｎ)及び東西方向速度（Ｖｅ）の情報が５０ｍｓ毎に得られるものとする。この場合、車両の進行方向速度（Ｖ）は前記式（３）により求めることができる。
【００５２】
【数２】
0005555486.tif 000003
【００５３】
【数３】
0005555486.tif 000004
【００５４】
このＶとθ´を用い、車両のトレッド幅をＷとして内輪の対地速度（ＶL）及び外輪の対地速度（ＶR）を表すと、
ＶL=Ｖ-θ´×Ｗ／２
ＶR=Ｖ+θ´×Ｗ／２
となる。
【００５５】
また、動荷重半径をＤＬＲ、荷重移動による動荷重半径変化をΔＤＬＲとすると、内外輪のＤＬＲはそれぞれＧＰＳ装置から得られる車両速度と左右輪の車輪速（ωL、ωR）により、以下の式（４）、（５）で表すことができる。
【００５６】
【数４】
0005555486.tif 000005
【００５７】
さらに式（４）、（５）より、ΔＤＬＲは以下の式（６）に示されるように、ＧＰＳ情報から得られる車両速度と左右輪の車輪速から算出することができる。
【００５８】
【数５】
0005555486.tif 000006
【００５９】
また、このときの荷重移動量（ΔＦｚ。図４参照）は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、ＧＰＳ速度から
【００６０】
【数６】
0005555486.tif 000007
【００６１】
【数７】
0005555486.tif 000008
【００６２】
となり、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、Ｖθ´（すなわち車両の横加速度）に対する左辺の値は、荷重感度ｂが大きいタイヤほど大きくなる。
【００６３】
[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。
【００６４】
〔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、車両の絶対速度を得るためにＶＢＯＸ（商品名。英国Ｒａｃｅ  Ｌｏｇｉｃ社製ＧＰＳ速度計）を車両に取り付けた。車両の速度は、シリアルデータとして直接ＰＣ（パーソナルコンピュータ）に出力され、この車両速度情報と前記回転速度情報を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。そして、これら２つの情報からタイヤ動荷重半径を５０ｍｓｅｃ毎に計算し、１秒毎の平均値として算出した。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
荷重感度は以下の式（８）に従い、図５に示されるようにして近似直線の傾き（係数＝ｂ×α×ｍ×Ｈ／Ｗ）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。
【００６７】
【数８】
0005555486.tif 000009
【００６８】
図５は、タイヤサイズ１８５／７０Ｒ１４についての動荷重半径変化ΔＤＬＲと横加速度θ´Ｖ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、-０．４４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ΔＤＬＲを算出した。結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
0005555486.tif 000010
【００７０】
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（−０．０７２６）を記憶手段にプリセットした。
【００７１】
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横加速度とΔＤＬＲを算出し、両者の関係を示す近似直線の傾きを求めた。
ここで得られた係数（−０．５４０６３７）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（−０．０７２６）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＝−０．５４０６３７×（−０．０７２６）×２５＝０．９８（ｍｍ）
すなわちこのタイヤＴの場合、初期化終了後に自動的に０．９８ｍｍに閾値が設定された。
【００７２】
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。
【００７３】
【表２】
0005555486.tif 000011
【００７４】
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。
【符号の説明】
【００７５】
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
６      ＧＰＳ装置
６ａ    ＧＰＳアンテナ
【図１】
0005555486.tif 000012
【図２】
0005555486.tif 000013
【図３】
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【図４】
0005555486.tif 000015
【図５】
0005555486.tif 000016
【図６】
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【図７】
0005555486.tif 000018