(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着されているタイヤの回転角速度を検出するステップ、
上記検出された回転角速度に基づいてタイヤ空気圧低下判定値（以下「判定値」という）を算出するステップ、
上記検出された回転角速度に基づいて車両の速度を算出するステップ、
車両の前後方向加速度を検出するステップ、
この検出された車両の前後方向加速度に基づいて、車両がオートクルーズ走行をしているか否かを判別するステップ、および
車両がオートクルーズ走行をしていると判別された場合には、上記検出された回転角速度に基づいて、オートクルーズ走行時用の空気圧低下判定処理を実行するステップ、
を含み、
上記オートクルーズ走行時用の空気圧低下判定処理を実行するステップは、
車両の速度が速くなるほど小さくなるように設定された判定しきい値のうち、上記算出された車両の速度に対応する判定しきい値を取得するステップ、ならびに、
この取得された判定しきい値および上記算出された判定値に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するステップ、
を含むことを特徴とするタイヤ空気圧低下検出方法。
【請求項２】
上記検出された回転角速度に基づいて判定値を算出するステップ、
上記検出された回転角速度に基づいて車両の速度を算出するステップ、
上記検出された回転角速度に基づいて、車両の横方向加速度を算出するステップ、
この算出された車両の横方向加速度の絶対値が所定の加速度しきい値未満であるか否かを判別するステップ、ならびに
車両の横方向加速度の絶対値が上記加速度しきい値未満であると判別された場合に、上記算出された判定値および車両の速度を保持するステップをさらに含み、
上記オートクルーズ走行時用の空気圧低下判定処理を実行するステップは、
上記保持された判定値および車両の速度を平滑化するステップ、
車両の速度が速くなるほど小さくなるように設定された判定しきい値のうち、上記平滑化された車両の速度に対応する判定しきい値を取得するステップ、ならびに
この取得された判定しきい値および上記平滑化された判定値に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するステップ、
を含むものであることを特徴とする請求項１記載のタイヤ空気圧低下検出方法。
【請求項３】
車両に装着されているタイヤの回転角速度を検出するための回転角速度検出手段、
上記回転角速度検出手段で検出された回転角速度に基づいてタイヤ空気圧低下判定値（以下「判定値」という）を算出するための判定値演算手段、
上記回転角速度検出手段で検出された回転角速度に基づいて、車両の速度を算出する速度算出手段、
車両の前後方向加速度を検出するための前後方向加速度検出手段、
この前後方向加速度検出手段で検出された車両の前後方向加速度に基づいて、車両がオートクルーズ走行をしているか否かを判別するためのオートクルーズ判別手段、および
このオートクルーズ判別手段において、車両がオートクルーズ走行をしていると判別された場合には、上記回転角速度検出手段で検出された回転角速度に基づいて、オートクルーズ走行時用の空気圧低下判定処理を実行するための処理実行手段、
を含み、
上記処理実行手段は、
車両の速度が速くなるほど小さくなるように設定された判定しきい値のうち、上記速度算出手段で算出された車両の速度に対応する判定しきい値を取得するための取得手段、ならびに
この取得手段で取得された判定しきい値および上記判定値演算手段で算出された判定値に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するための判定手段、
を含むことを特徴とするタイヤ空気圧低下検出装置。
【請求項４】
上記回転角速度検出手段で検出された回転角速度に基づいて判定値を算出するための判定値演算手段、
上記回転角速度検出手段で検出された回転角速度に基づいて、車両の速度を算出する速度算出手段、
上記回転角速度検出手段で検出された回転角速度に基づいて、車両の横方向加速度を算出するための横方向加速度演算手段、
この横方向加速度演算手段で算出された車両の横方向加速度の絶対値が所定の加速度しきい値未満であるか否かを判別するための加速度判別手段、ならびに
この加速度判別手段において、車両の横方向加速度の絶対値が上記加速度しきい値未満であると判別された場合に、上記判定値演算手段で算出された判定値、および上記速度算出手段で算出された車両の速度を保持するための保持手段をさらに含み、
上記処理実行手段は、
上記保持手段に保持された判定値および車両の速度を平滑化するための平滑化手段、
車両の速度が速くなるほど小さくなるように設定された判定しきい値のうち、上記平滑化手段で平滑化された車両の速度に対応する判定しきい値を取得するための取得手段、ならびに
この取得手段で取得された判定しきい値および上記平滑化手段で平滑化された判定値に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するための判定手段、
を含むものであることを特徴とする請求項３記載のタイヤ空気圧低下検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば４輪車両に装着されている４つのタイヤの回転角速度に基づいてタイヤの空気圧が低下しているか否かを検出するためのタイヤ空気圧低下検出方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗用車やトラックなどの４輪車両の安全装置の１つとして、タイヤの空気圧低下を検出する装置（ＤＷＳ）の開発が行われ、一部では実用化されている。
タイヤの空気圧低下の検出方法の１つに、たとえば車両に装着されている４つのタイヤＷ1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 ，Ｗ4 の各回転角速度Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 ，Ｆ4 の違いを利用する方法がある。この方法は、回転角速度Ｆi (i＝1,2,3,4)がタイヤＷi の空気圧の状況に応じて変化することを利用したものである。すなわち、いずれかのタイヤＷi の空気圧が低下すると、当該タイヤＷi の有効ころがり半径が減少し、その結果当該タイヤＷi の回転角速度Ｆi は速くなる。そのため、４つのタイヤＷi の回転角速度Ｆi の違いに基づいて、タイヤＷi の空気圧低下を検出できる。
【０００３】
なお、有効ころがり半径とは、荷重がかかった状態で自由転動しているタイヤＷi が１回転により進んだ距離を２πで割った値である。
回転角速度Ｆi の違いに基づいてタイヤＷi の空気圧低下を検出する際に用いられる判定式は、たとえば下記(1) 式に示すようなものである（特開昭63-305011 号公報、特開平4-212609号公報など参照。）
【０００４】
【数１】
0003724892.tif 000002
【０００５】
タイヤＷi の有効ころがり半径が仮にすべて同一であるとすれば、各回転角速度Ｆi はすべて同一となる（Ｆ1 ＝Ｆ2 ＝Ｆ3 ＝Ｆ4 ）。したがって、判定値Ｄは０である。そこで、しきい値ＤTH1 ，ＤTH2 （ただし、ＤTH1 ，ＤTH2 ＞０）が設定される。そして、下記(2) 式に示す条件が満足された場合は、空気圧が低下しているタイヤＷi があると判定される。この条件が満足されなかった場合には、タイヤＷi はすべて正常内圧であると判定される。
【０００６】
Ｄ＜−ＤTH1   または    Ｄ＞ＤTH2                           ‥‥(2)
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記(1) ，(2) 式による空気圧低下判定だけでは、車両の走行状態によっては、誤判定するおそれがあるという問題がある。たとえば、駆動力が伝達される前左右タイヤＷ1 ，Ｗ2 のうちいずれか一方の空気圧が低下している場合、車両が比較的高速で減速せずに走行しているとき（以下、このような走行を「高速駆動走行」という。）には、誤判定するおそれがある。
【０００８】
すなわち、高速駆動走行時には、空気圧が低下しているタイヤＷi のスリップ率が低下し、またタイヤＷi の各部に働く遠心力によって有効ころがり半径が増加するために、正常内圧のタイヤＷi の回転角速度と空気圧が低下しているタイヤＷi の回転角速度との差がほとんどなくなるからである。その結果、判定値Ｄは、いずれかのタイヤＷi の空気圧が低下しているにもかかわらず、車両の速度Ｖが上昇するにつれて２次関数的に０に近づいていき、上記(2) 式の条件を満足しなくなる。
【０００９】
これに対処するため、本出願人は、特願平８−９２３１１号において、車両の速度Ｖには無関係に上記(1) ，(2) 式による空気圧低下判定（以下「低速判定」という。）を行った後、車両が高速駆動走行をしているか否かを判別し、その結果、高速駆動走行をしている場合には、さらに、高速判定を行う技術を提案している。
【００１０】
高速判定では、判定値Ｄが算出されたときの車両の速度Ｖが予め設定されている複数の速度領域のうちいずれに属するかが調べられ、その調べられた速度領域に判定値Ｄが分類される。このような処理を繰り返し、３個以上の速度領域のそれぞれにおいて判定値Ｄの平均値が算出できるような状態になった場合、各速度領域における判定値Ｄの平均値を算出する。そして、これら平均値を図６のようなグラフに表し、これら各点に対して回帰処理を施すとともに、最小２乗法を適用する。これにより、車両の速度Ｖが０の場合における判定値ＣｒｏｓＰを推定する。そして、この推定された判定値ＣｒｏｓＰについて上記(2) 式のような判定式を満足するか否かを判定する。
【００１１】
その結果、判定値ＣｒｏｓＰが判定式を満足すると判定された場合は、空気圧が低下しているタイヤＷi が有ると判断され、判定値ＣｒｏｓＰが判定式を満足しないと判定された場合には、タイヤＷi はすべて正常内圧であると判断される。これにより、空気圧が低下しているタイヤＷi が有る状態で車両が高速駆動走行をしている場合でも、空気圧が低下しているタイヤＷi が有ることを検出できる。
【００１２】
しかし、この提案技術では、複数の速度領域において判定値Ｄの平均値を算出できなければ判定値ＣｒｏｓＰを推定することはできない。言い換えれば、車両の速度Ｖが変化しなければ、高速判定を行うことができない。したがって、高速走行時であっても、車両の速度Ｖがほぼ一定であるオートクルーズ走行時には、上記提案技術では高速判定において、空気圧低下判定が行われないことになる。すなわち、オートクルーズ走行時には、車両の速度Ｖの影響を受けた判定値Ｄに基づく低速判定のみが行われる。したがって、車両が高速でオートクルーズ走行しているときには、タイヤＷi の空気圧低下が誤判定されるおそれがある。
【００１３】
また、本出願人は、上述の提案技術の他に、特願平８−１２１２２号において、車両が高速走行をしているときには減速時に限って空気圧低下判定を実行する技術を提案している。すなわち、減速時には減速していない場合とは異なり判定値Ｄは比較的大きな値となるため、このような場合に空気圧低下判定を行えば、高速走行時であっても、空気圧低下を検出することができる。
【００１４】
しかし、この提案技術であっても、高速でオートクルーズ走行をしている時には高速走行時用の空気圧低下判定は行われないから、タイヤＷi の空気圧低下が誤判定されるおそれがある。
このように、これまでに提案された技術は、高速オートクルーズ走行時をカバーできる技術ではなかった。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、車両が高速でオートクルーズ走行をしている場合でも、タイヤの空気圧が低下しているか否かを確実に判定できるタイヤ空気圧低下判定方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、このような方法を実施するためのタイヤ空気圧低下検出装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、車両に装着されているタイヤの回転角速度を検出するステップ、上記検出された回転角速度に基づいて判定値を算出するステップ、上記検出された回転角速度に基づいて車両の速度を算出するステップ、車両の前後方向加速度を検出するステップ、この検出された車両の前後方向加速度に基づいて、車両がオートクルーズ走行をしているか否かを判別するステップ、および車両がオートクルーズ走行をしていると判別された場合には、上記検出された回転角速度に基づいて、オートクルーズ走行時用の空気圧低下判定処理を実行するステップ、を含み、上記オートクルーズ走行時用の空気圧低下判定処理を実行するステップは、車両の速度が速くなるほど小さくなるように設定された判定しきい値のうち、上記算出された車両の速度に対応する判定しきい値を取得するステップ、ならびに、この取得された判定しきい値および上記算出された判定値に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するステップ、を含むことを特徴とするタイヤ空気圧低下検出方法である。
【００１７】
この請求項１記載のタイヤ空気圧低下検出方法は、たとえば請求項３記載の装置で実施することができる。すなわち、請求項３記載の発明は、車両に装着されているタイヤの回転角速度を検出するための回転角速度検出手段、上記回転角速度検出手段で検出された回転角速度に基づいて判定値を算出するための判定値演算手段、上記回転角速度検出手段で検出された回転角速度に基づいて、車両の速度を算出する速度算出手段、車両の前後方向加速度を検出するための前後方向加速度検出手段、この前後方向加速度検出手段で検出された車両の前後方向加速度に基づいて、車両がオートクルーズ走行をしているか否かを判別するためのオートクルーズ判別手段、およびこのオートクルーズ判別手段において、車両がオートクルーズ走行をしていると判別された場合には、上記回転角速度検出手段で検出された回転角速度に基づいて、オートクルーズ走行時用の空気圧低下判定処理を実行するための処理実行手段、を含み、上記処理実行手段は、車両の速度が速くなるほど小さくなるように設定された判定しきい値のうち、上記速度算出手段で算出された車両の速度に対応する判定しきい値を取得するための取得手段、ならびにこの取得手段で取得された判定しきい値および上記判定値演算手段で算出された判定値に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するための判定手段、を含むことを特徴とするタイヤ空気圧低下検出装置である。
【００１８】
本発明では、車両がオートクルーズ走行をしていると判別された場合には、オートクルーズ走行時用の空気圧低下判定処理が実行されるから、車両が高速でオートクルーズ走行をしていても、タイヤの空気圧が低下しているか否かを正確に検出することができる。
【００２０】
本発明では、高速になるほど小さな値となるように判定しきい値が設定され、この設定された判定しきい値および算出された判定値に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かが判定される。これにより、高速駆動走行時に、空気圧が低下しているタイヤのスリップ率が低下し、またタイヤの各部に働く遠心力によってタイヤの有効ころがり半径が増加する結果、タイヤの回転角速度が低下する場合であっても、当該空気圧低下を確実に検出できる。
【００２１】
請求項２記載の発明は、上記検出された回転角速度に基づいて判定値を算出するステップ、上記検出された回転角速度に基づいて車両の速度を算出するステップ、上記検出された回転角速度に基づいて、車両の横方向加速度を算出するステップ、この算出された車両の横方向加速度の絶対値が所定の加速度しきい値未満であるか否かを判別するステップ、ならびに車両の横方向加速度の絶対値が上記加速度しきい値未満であると判別された場合に、上記算出された判定値および車両の速度を保持するステップをさらに含み、上記オートクルーズ走行時用の空気圧低下判定処理を実行するステップは、上記保持された判定値および車両の速度を平滑化するステップ、車両の速度が速くなるほど小さくなるように設定された判定しきい値のうち、上記平滑化された車両の速度に対応する判定しきい値を取得するステップ、ならびにこの取得された判定しきい値および上記平滑化された判定値に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するステップ、を含むものであることを特徴とする請求項１記載のタイヤ空気圧低下検出方法である。
【００２２】
この請求項２記載のタイヤ空気圧低下検出方法は、たとえば請求項４記載の装置で実施することができる。すなわち、請求項４記載の発明は、上記回転角速度検出手段で検出された回転角速度に基づいて判定値を算出するための判定値演算手段、上記回転角速度検出手段で検出された回転角速度に基づいて、車両の速度を算出する速度算出手段、上記回転角速度検出手段で検出された回転角速度に基づいて、車両の横方向加速度を算出するための横方向加速度演算手段、この横方向加速度演算手段で算出された車両の横方向加速度の絶対値が所定の加速度しきい値未満であるか否かを判別するための加速度判別手段、ならびにこの加速度判別手段において、車両の横方向加速度の絶対値が上記加速度しきい値未満であると判別された場合に、上記判定値演算手段で算出された判定値、および上記速度算出手段で算出された車両の速度を保持するための保持手段をさらに含み、上記処理実行手段は、上記保持手段に保持された判定値および車両の速度を平滑化するための平滑化手段、車両の速度が速くなるほど小さくなるように設定された判定しきい値のうち、上記平滑化手段で平滑化された車両の速度に対応する判定しきい値を取得するための取得手段、ならびにこの取得手段で取得された判定しきい値および上記平滑化手段で平滑化された判定値に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定するための判定手段、を含むものであることを特徴とする請求項３記載のタイヤ空気圧低下検出装置である。
【００２３】
本発明では、車両の横方向加速度の絶対値が加速度しきい値未満であると判別された場合には、車両はほぼ直線走行をしていると判断され、この場合における判定値および車両の速度が保持される。その結果、誤差がほとんど含まれていない判定値および車両の速度が保持されることになる。すなわち、車両がコーナーを走行している場合には、車両に作用する横方向加速度によって車両の荷重が移動したりタイヤが横すべりしたりするおそれがあり、この場合に求められる判定値および車両の速度には誤差が含まれているおそれがある。
【００２４】
一方、車両がオートクルーズ走行をしていると判別された場合には、さらに高精度に誤差を排除すべく、上記保持された判定値および車両の速度が平滑化される。そして、車両の速度が速くなるほど小さくなるように設定された判定しきい値のうち、平滑化された車両の速度に対応する判定しきい値が取得され、この取得された判定しきい値と平滑化された判定値に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かが判定される。
【００２５】
したがって、請求項１，３記載の発明と同様に、高速駆動走行時に、空気圧が低下しているタイヤのスリップ率が低下し、またタイヤの各部に働く遠心力によってタイヤの有効ころがり半径が増加する結果、タイヤの回転角速度が低下する場合であっても、当該空気圧低下を確実に検出できる。しかも、車両がほぼ直線走行をしている場合に算出された誤差をほとんど含まない判定値のみを保持しておき、この保持されている判定値を平滑化して空気圧低下判定処理に用いているから、空気圧低下判定処理を高精度に行うことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態が適用されるタイヤ空気圧低下検出装置の構成を示す概略ブロック図である。このタイヤ空気圧低下検出装置は、４輪車両に装着された４つのタイヤＷ1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 ，Ｗ4 の空気圧が低下しているか否かを検出する。タイヤＷ1 ，Ｗ2 はそれぞれ前左右タイヤに対応する。また、タイヤＷ3 ，Ｗ4 はそれぞれ後左右タイヤに対応する。
【００２７】
各タイヤＷ1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 ，Ｗ4 にそれぞれ関連して、車輪速センサ１が備えられている。車輪速センサ１の出力は制御ユニット２に与えられる。
制御ユニット２には、表示器３が接続されている。表示器３は、空気圧が低下したタイヤＷi (i＝1,2,3,4)を知らせるためのもので、たとえば液晶表示素子、プラズマ表示素子またはＣＲＴなどで構成される。
【００２８】
制御ユニット２にはまた、初期化スイッチ４が接続されている。初期化スイッチ４は、タイヤＷi の初期差異の影響を排除するための初期補正係数Ｋj (j＝1,2,3)を算出する際にユーザが操作するためのものである。初期差異とは、各タイヤＷi 間に生じる規格内での有効ころがり半径のばらつきのことである。
図２は、タイヤ空気圧低下検出装置の電気的構成を示すブロック図である。制御ユニット２は、Ｉ／Ｏインタフェース２ａ、ＣＰＵ２ｂ、ＲＯＭ２ｃ、ＲＡＭ２ｄおよびカウンタ２ｅを含むマイクロコンピュータで構成されたものである。
【００２９】
Ｉ／Ｏインタフェース２ａは、車輪速センサ１や初期化スイッチ４などの外部装置との信号の受渡しのためのものである。ＣＰＵ２ｂは、ＲＯＭ２ｃに格納された制御プログラムに従い、種々の演算処理を実行するものである。ＲＡＭ２ｄは、ＣＰＵ２ｂが制御動作を行う際にデータなどが一時的に書込まれたり、その書込まれたデータなどが読出されたりするものである。カウンタ２ｅは、車両がオートクルーズ走行をしているか否かを判定するためのカウント値ＡＣを保有するものである。
【００３０】
車輪速センサ１は、タイヤＷi の回転数に対応したパルス信号（以下「車輪速パルス」という。）を出力する。ＣＰＵ２ｂでは、車輪速センサ１から出力される車輪速パルスに基づいて、所定の判定周期ΔＴ（たとえばΔＴ＝1(sec)）ごとに、各タイヤＷi の回転角速度Ｆi が算出される。
図３および図４は、タイヤ空気圧低下検出装置におけるタイヤ空気圧低下検出処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ２ｂがＲＯＭ２ｃに格納された所定のプログラムに従って動作することによって、制御ユニット２によって判定周期ΔＴごとに実行される。なお、以下の説明では、対象車両がＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車であることを前提とする。
【００３１】
この処理では、先ず、各車輪速センサ１から出力される車輪速パルスに基づいて、各タイヤＷi の回転角速度Ｆi が算出される（ステップＳ１）。
タイヤＷi は、初期差異が含まれて製造される。したがって、各タイヤＷi の有効ころがり半径は、すべてのタイヤＷi がたとえ正常内圧であっても、同一とは限らない。そのため、算出される各タイヤＷi の回転角速度Ｆi はばらつくことになる。一方、タイヤＷi の空気圧が低下しているか否かの判定は、すべてのタイヤＷi が正常内圧である場合に各タイヤＷi の回転角速度Ｆi がほぼ等しいことを前提として実行される。したがって、算出される回転角速度Ｆi から初期差異の影響を排除する必要がある。
【００３２】
そこで、算出された回転角速度Ｆi から初期差異の影響を排除すべく、回転角速度Ｆi に対して初期補正が施される（ステップＳ２）。具体的には、下記(3) 式ないし(6) 式に従う補正が行われる。
Ｆ１1 ＝Ｆ1                                                 ‥‥(3)
Ｆ１2 ＝Ｋ1 ×Ｆ2                                           ‥‥(4)
Ｆ１3 ＝Ｋ3 ×Ｆ3                                           ‥‥(5)
Ｆ１4 ＝Ｋ2 ×Ｋ3 ×Ｆ4                                     ‥‥(6)
初期補正係数Ｋ1 は、前左右タイヤＷ1 ，Ｗ2 間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための係数である。初期補正係数Ｋ2 は、後左右タイヤＷ3 ，Ｗ4 間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための係数である。初期補正係数Ｋ3 は、前タイヤＷ1 と後タイヤＷ3 ，Ｗ4 との間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための係数である。
【００３３】
初期補正係数Ｋj は、たとえば車両を初めて走行させるとき、タイヤＷi の空気圧を補充したとき、またはタイヤＷi を交換したときに取得され、制御ユニット２のＲＯＭ２ｃに格納される。
ところで、タイヤＷi の回転角速度Ｆi のばらつきの原因は、初期差異のみではなく、たとえば、車両がコーナーを走行するときにおける左右の駆動タイヤＷ1 ，Ｗ2 の各スリップ率Ｒｓの差もまた、１つの原因である。
【００３４】
たとえば、車両がコーナーを走行する場合、車両にはコーナー外側方向に横方向加速度ＬＡが作用し、コーナー外側に車両の荷重が移動する。その結果、コーナー内側のタイヤにかかる荷重は相対的に小さくなり、コーナー外側のタイヤにかかる荷重は相対的に大きくなる。したがって、コーナー内側のタイヤの接地面積は相対的に小さくなり、コーナー外側のタイヤの接地面積は相対的に大きくなる。
【００３５】
また、エンジンで発生した駆動力は、デファレンシャルギアによってコーナー内側のタイヤおよびコーナー外側のタイヤにほぼ均等に与えられる。したがって、駆動タイヤＷ1 ，Ｗ2 の各スリップ率Ｒｓに差が生じる。その結果、タイヤＷi がすべて正常内圧であっても、コーナー内側のタイヤの回転角速度とコーナー外側のタイヤの回転角速度との間にばらつきが生じる。
【００３６】
そこで、空気圧低下検出からスリップ率Ｒｓの影響を排除すべく、下記(7) 式に示すようにして、駆動タイヤＷ1 ，Ｗ2 のスリップ率Ｒｓが算出される（ステップＳ３）。
【００３７】
【数２】
0003724892.tif 000003
【００３８】
算出されたスリップ率Ｒｓは、ＲＡＭ２ｄにいったん記憶される。このスリップ率Ｒｓは、空気圧低下検出に必要な判定値を補正する際に用いられる。すなわち、判定値を補正する場合には、この駆動タイヤＷ1 ，Ｗ2 のスリップ率Ｒｓと車両の横方向加速度ＬＡとが用いられる。これにより、左右のタイヤＷi のスリップ率の差を補正することができる。
【００３９】
車両がコーナーを走行するときにコーナー内側のタイヤとコーナー外側のタイヤとの旋回中心からの距離の差もまた、タイヤＷi の回転角速度Ｆi のばらつきの１つの原因である。さらには、車両の荷重移動も回転角速度Ｆi がばらつく原因となる。
そこで、次に、車両の荷重移動に起因するばらつきを排除した車両の旋回半径Ｒが計算される（ステップＳ４）。より詳述すると、まず、初期補正後の回転角速度Ｆ１3 ，Ｆ１4 に基づき、下記(8) ，(9) 式に示すように、従動タイヤＷ3 ，Ｗ4 の速度Ｖ１3 ，Ｖ１4 が算出される。下記(8) ，(9) 式において、ｒは直線走行時における有効ころがり半径に相当する定数である。
【００４０】
Ｖ１3 ＝ｒ×Ｆ１3                                           ‥‥(8)
Ｖ１4 ＝ｒ×Ｆ１4                                           ‥‥(9)
次いで、この算出された従動タイヤＷ3 ，Ｗ4 の速度Ｖ１3 ，Ｖ１4 に基づいて、下記(10)式に示すように、車両の旋回半径Ｒ′が算出される。ただし、下記(10)式において、Ｔｗは従動タイヤＷ3 ，Ｗ4 の間の距離であるトレッド幅である。
【００４１】
【数３】
0003724892.tif 000004
【００４２】
この算出された車両の旋回半径Ｒ′に対して、下記(13)式に示すように、車両の荷重移動が回転角速度に及ぼす影響を排除するような補正が施され、補正後の車両の旋回半径Ｒが求められる。
Ｒ＝Ｒ′×｛ｕ1 ＋ｕ2 （Ｖ１3 ＋Ｖ１4 ）2 ｝                ‥‥(11)
なお、この(11)式において、ｕ1 ，ｕ2 はＲＯＭ２ｃに予め記憶されている定数である。ｕ1 ，ｕ2 は、たとえば車両の旋回半径が予めわかっている道路を一定速度で走行することによって取得される。
【００４３】
次に、求められた車両の旋回半径Ｒに基づいて、各タイヤＷi と旋回中心との間の距離の差に起因するばらつきを排除するように、上記ステップＳ２で求められた回転角速度Ｆ１i が補正される（ステップＳ５）。具体的には、下記(12)式ないし(15)式に示すようにして、補正後の回転角速度Ｆ２1 〜Ｆ２4 が求められる。ただし、下記(12)式ないし(15)式において、ＷＢは車両のホイールベースである。
【００４４】
【数４】
0003724892.tif 000005
【００４５】
これにより、コーナー内側のタイヤとコーナー外側のタイヤとの旋回中心からの距離の差（内外輪差）に起因するばらつきを排除した回転角速度Ｆ２i が取得される。
ところで、回転角速度Ｆi は、車両の旋回半径Ｒ、車両の速度Ｖ、車両の横方向加速度ＬＡおよび各タイヤＷi の前後方向加速度ＦＲＡi の大きさによっては、誤差を含むことがある。
【００４６】
すなわち、車両の旋回半径Ｒが相対的に小さい場合には、タイヤＷi が横すべりするおそれがあるので、算出される回転角速度Ｆi に誤差が含まれる可能性が高い。また、車両の速度Ｖが極低速である場合には、車輪速センサ１の検出精度が著しく悪くなるので、算出される回転角速度Ｆi に誤差が含まれる可能性が高い。
【００４７】
さらに、車両の横方向加速度ＬＡが相対的に大きい場合には、タイヤＷi が横すべりするおそれがあるので、算出される回転角速度Ｆi に誤差が含まれる可能性が高い。さらにまた、各タイヤＷi の前後方向加速度ＦＲＡi が相対的に大きい場合には、たとえば車両が急加速／急減速することによるタイヤＷi のスリップまたはフットブレーキの影響が考えられるので、算出される回転角速度Ｆi に誤差が含まれる可能性が高い。
【００４８】
このように、回転角速度Ｆi に誤差が含まれている可能性が高い場合には、その回転角速度Ｆi を空気圧低下の検出に採用せずにリジェクト（排除）する方が好ましい。
そこで、次に、車両の速度Ｖ１、横方向加速度ＬＡおよび各タイヤＷi の前後方向加速度ＦＲＡi が算出される（ステップＳ６）。より詳述すると、車両の速度Ｖ１は、各タイヤＷi の速度Ｖ１i に基づいて算出される。各タイヤＷi の速度Ｖ１i は、下記(16)式に従って算出される。
【００４９】
Ｖ１i ＝ｒ×Ｆ２i                                           ‥‥(16)
この算出された各タイヤＷi の速度Ｖ１i に基づき、車両の速度Ｖが下記(17)式によって算出される。
Ｖ１＝（Ｖ１1 ＋Ｖ１2 ＋Ｖ１3 ＋Ｖ１4 ）／４                ‥‥(17)
車両の横方向加速度ＬＡは、この算出された車両の速度Ｖ１を利用して、下記(18)式によって算出される。
【００５０】
ＬＡ＝Ｖ１2 ／（Ｒ×９．８）                                ‥‥(18)
各タイヤＷi の前後方向加速度ＦＲＡi は、１周期前の判定周期ΔＴにおいて算出された各タイヤＷi の速度をＢＶ１i とすると、下記(20)式によって算出される。
ＦＲＡi ＝（Ｖ１i −ＢＶ１i ）／（ΔＴ×９．８）            ‥‥(19)
なお、上記(18)式および(19)式において、分母に９．８が挿入されているのは、横方向加速度ＬＡおよび前後方向加速度ＦＲＡi をＧ（重力加速度）換算するためである。
【００５１】
また、車両の速度Ｖ１、横方向加速度ＬＡおよび各タイヤＷi の前後方向加速度ＦＲＡi は、センサを用いてこれらを直接的に検出することによって求められてもよい。
次いで、このようにして算出された車両の旋回半径Ｒ、車両の速度Ｖ１、各タイヤＷi の前後方向加速度ＦＲＡi および車両の横方向加速度ＬＡに基づき、今回のサンプリング時点で算出された回転角速度Ｆi をリジェクトするか否かが判別される（ステップＳ７）。具体的には、次に示す▲１▼〜▲４▼の４つの条件のうち、いずれか１つでも該当した場合には、回転角速度Ｆi がリジェクトされる。
【００５２】
▲１▼｜Ｒ｜＜ＲTH（たとえばＲTH＝30(m) ）
▲２▼Ｖ１＜ＶTH（たとえばＶTH＝10(km/h)）
▲３▼ＭＡＸ｛｜ＦＲＡi ｜｝＞ＡTH（たとえばＡTH＝0.1g：ｇ＝9.8(m/sec2) ）
▲４▼｜ＬＡ｜＞ＧTH（たとえばＧTH＝0.4g）
ステップＳ７での判別の結果、回転角速度Ｆ２i をリジェクトしない場合には、ステップＳ５にて取得された回転角速度Ｆ２i に基づいて、判定値Ｄ１が下記(20)式によって算出される（ステップＳ８）。
【００５３】
【数５】
0003724892.tif 000006
【００５４】
ところで、ステップＳ６における車両の速度Ｖ１、横方向加速度ＬＡおよび各タイヤＷi の前後方向加速度ＦＲＡi の算出では、初期補正およびタイヤＷi の内外輪差に応じた補正が施された回転角速度Ｆ２i が用いられている。一方、タイヤＷi の回転角速度Ｆi は、初期差異およびタイヤＷi の内外輪差だけでなく、横方向加速度ＬＡおよびスリップ率Ｒｓによっても変動する。したがって、ステップＳ８で求められる判定値Ｄ１には、横方向加速度ＬＡおよびスリップ率Ｒｓを含む変動要因の影響が作用している。
【００５５】
そこで、ステップＳ８で算出された判定値Ｄ１に対して、上記変動要因の影響を排除するための補正が施される（ステップＳ９）。具体的には、ステップＳ３で求められたスリップ率ＲｓおよびステップＳ６で求められた車両の横方向加速度ＬＡに基づき、下記(21)式により補正値Ｃが求められる。そして、下記(22)式に示すように、判定値Ｄ１から補正値Ｃが差し引かれる。これにより、上記変動要因の影響が排除された新たな判定値Ｄ２が取得される。
【００５６】
Ｃ＝α１×ＬＡ−α２×ＬＡ×Ｒｓ                            ‥‥(21)
Ｄ２＝Ｄ１−Ｃ                                              ‥‥(22)
上記(21)式において、α１およびα２はＲＯＭ２ｃに予め記憶されている係数である。係数α１およびα２は、各タイヤＷi が正常内圧であるとわかっているときに試験走行を行って求められるものである。
【００５７】
次いで、ステップＳ９で取得された補正後の判定値Ｄ２に基づいて、空気圧が低下しているタイヤＷi があるか否かが判定される（ステップＳ１０）。具体的には、判定値Ｄ２が下記(23)式を満足するか否かが判別される。ただし、下記(25)式において、ＤTH1 ＝ＤTH2 ＝0.1 である。
Ｄ２＜−ＤTH1   または    Ｄ２＞ＤTH2                       ‥‥(23)
この結果、判定値Ｄ２が上記(23)式を満足したと判別されると、いずれかのタイヤＷi の空気圧が低下していると判定され、警報の発生／停止を示すための低速警報フラグがセットされる。一方、判定値Ｄ２が上記(23)式を満足していないと判別されると空気圧が低下しているタイヤＷi はないと判定され、低速警報フラグがリセットされる。
【００５８】
ところで、車両が高速域で速度を上昇させながら走行している場合、および車両が高速域で速度をほぼ一定にしながら走行している場合（以下、このような走行を総称して「高速駆動走行」という。）、空気圧が低下しているタイヤＷi のスリップ率が低下し、またタイヤＷi の各部に働く遠心力によって有効ころがり半径が増加するために、空気圧が低下しているタイヤＷi がある場合でも、上述の判定値Ｄ２は０近傍の値となる。そのため、上述のステップＳ１０の判定だけでは、誤判定するおそれがある。
【００５９】
逆に言えば、車両が高速域であっても減速しながら走行している場合には、判定値Ｄ２は低速走行時のように比較的大きな値となり、上述のステップＳ１０の判定において空気圧低下を正確に判定できるために、上述のステップＳ１０の判定だけで十分である。
そこで、次に、車両が高速駆動走行をしているか否かが判別され（図４のステップＳ１１）、その結果車両が高速駆動走行をしていると判別された場合には、高速判定処理が実行される（ステップＳ１２）。
【００６０】
車両が高速駆動走行しているか否かは、車両の速度Ｖ１および車両の前後方向加速度ＦＲＡに基づいて判別される。すなわち、車両の速度Ｖ１が所定のしきい値ＶTH（たとえばＶTH＝120(km/h) ）以上であって、かつ車両の前後方向加速度ＦＲＡが所定のしきい値ＡTH（たとえばＡTH＝0g）以上である場合に、車両は高速駆動走行をしていると判別される。
【００６１】
高速判定処理では、判定値Ｄ２が算出されたときの車両の速度Ｖが予め設定されている複数の速度領域のうちいずれに属するかが調べられ、その調べられた速度領域に判定値Ｄが分類される。このような処理が繰り返され、３個以上の速度領域において判定値Ｄ２の平均値が算出できるような状態になった場合、当該速度領域における判定値Ｄ２の平均値が算出され、当該平均値が図６のようなグラフに表される。そして、これら各点に最小２乗法による回帰処理が施される。これにより、タイヤＷi の空気圧の状態を良好に反映している、車両の速度Ｖが０の場合における判定値ＣｒｏｓＰが推定される。そして、この推定された判定値ＣｒｏｓＰについて所定の判定式が満足されるか否かが判定される。
【００６２】
その結果、判定値ＣｒｏｓＰが判定式を満足すると判定された場合は、空気圧が低下しているタイヤＷi があると判断され、警報の発生／停止を示すための高速警報フラグがセットされる。一方、判定値ＣｒｏｓＰが判定式を満足しないと判定された場合には、タイヤＷi はすべて正常内圧であると判断され、高速警報フラグがリセットされる。
【００６３】
このように、車両が高速駆動走行をしている場合には、高速駆動走行に好適な高速判定処理が実行されるから、車両が高速駆動走行をしていても、タイヤＷi の空気圧が低下しているか否かを確実に判定できる。
一方、高速判定処理では、上述のように、３個以上の速度領域に対応する判定値Ｄ２の平均値が必要である。すなわち、車両が高速駆動走行をしている場合であっても、車両の速度が変化していなければ、上述の高速判定処理において空気圧低下を判定することはできない。
【００６４】
他方、車両の高速駆動走行には、上述のように、車両の速度Ｖ１がほぼ一定であるオートクルーズ走行も含まれる。したがって、車両が高速域でオートクルーズ走行をしている場合には、上述の高速判定処理では空気圧低下を判定することができない。
そこで、次に、オートクルーズ走行のためのオートクルーズ処理が実行される（ステップＳ１３〜Ｓ２１）。オートクルーズ処理は、大別すると、前処理、およびオートクルーズのための空気圧低下判定処理を実行する処理に分けられている。
【００６５】
先ずは、前処理について説明する。前処理は、車両がオートクルーズ走行をしているか否かを判断しつつオートクルーズのための空気圧低下判定処理を実行するのに必要なデータ収集を行うための処理である。
車両がオートクルーズ走行をしているか否かは、車両の前後方向加速度ＦＲＡの絶対値が所定時間（たとえば60(sec) ）以上連続してしきい値ＡTH（たとえばＡTH＝0.025g）以下であるか否かによって判断される。
【００６６】
すなわち、車両の前後方向加速度ＦＲＡの絶対値がしきい値ＡTH以下であるか否かが判別される（ステップＳ１３）。その結果、前後方向加速度ＦＲＡの絶対値がしきい値ＡTHよりも大きければ、車両はオートクルーズ走行をしていないと判断され、カウンタ２ｅのカウント値ＡＣがクリアされる（ステップＳ１５）。一方、前後方向加速度ＦＲＡの絶対値がしきい値ＡTH以下であれば、車両がオートクルーズ走行をしている可能性があると判断され、カウンタ２ｅのカウント値ＡＣがインクリメントされる（ステップＳ１４）。
【００６７】
このように、カウンタ２ｅのカウント値ＡＣは、車両がオートクルーズ走行をしているときには増加し、それ以外の走行をしている場合にはクリアされる。したがって、カウンタ２ｅのカウント値ＡＣが一定値（たとえば60）以上であれば、車両がオートクルーズ走行をしていると判別できる。
一方、車両がコーナーと呼べるほどではないにしろ直線を走行していない場合には、判定値Ｄ２に誤差が含まれる。この誤差は、オートクルーズ処理を実行するのに先立って行われるリジェクト処理（ステップＳ７）や補正処理（ステップＳ９）においては無視できる程度のものであっても、オートクルーズ処理では無視できないものである。すなわち、オートクルーズ処理では、後述するように、空気圧低下判定の際に用いるしきい値を可変値としているからである。
【００６８】
そこで、車両の横方向加速度ＬＡの絶対値が所定のしきい値ＬＡTH（たとえばＬＡTH＝0.05g ）以下であるか否かが判別される（ステップＳ１６）。その結果、しきい値ＬＡTHよりも大きければ、判定値Ｄ２に誤差が含まれていると判断され、オートクルーズ処理を終了する。一方、しきい値ＬＡTH以下であれば、次のステップＳ１７に進む。
【００６９】
ステップＳ１７では、カウンタ２ｅのカウント値ＡＣを参照して車両がオートクルーズ走行をしているか否かが判別される。具体的には、カウント値ＡＣが所定のしきい値ＡＣTH（たとえばＡＣTH＝60）以上であるか否かが判別される。
その結果、カウント値ＡＣがしきい値ＡＣTH未満であれば、車両がオートクルーズ走行をしていると判断するには早過ぎると判断され、オートクルーズ処理を終了する。一方、カウント値ＡＣがしきい値ＡＣTH以上であれば、車両はオートクルーズ走行をしていると判断され、次のオートクルーズのための空気圧低下判定処理に移行する。
【００７０】
ところで、車両がオートクルーズ走行をしているときには、基本的には、判定値Ｄ２および車両の速度Ｖ１はほぼ一定である。しかし、突発的なノイズなどによって誤差を含む判定値Ｄ２および車両の速度Ｖ１が取得される場合がある。
そこで、オートクルーズのための空気圧低下判定処理では、判定値Ｄ２および車両の速度Ｖ１が平滑化され、誤差を排除した判定値Ｄ３および車両の速度Ｖ２が算出される。
【００７１】
すなわち、判定値Ｄ３は、下記(24)式に示すようにして算出される（ステップＳ１８）。
Ｄ３＝(59/60) ×Ｄ３＋(1/60)×Ｄ２                          ‥‥(24)
また、車両の速度Ｖ２は、下記(25)式に示すようにして算出される（ステップＳ１９）。
【００７２】
Ｖ２＝(59/60) ×Ｖ２＋(1/60)×Ｖ１                          ‥‥(25)
ところで、車両が高速域でオートクルーズ走行をしているときには、上述したように、スリップ率が低下するとともに、タイヤＷi の有効ころがり半径が増大する結果、判定値Ｄ３は低下する。したがって、判定のためのしきい値を低速時と同じ値に固定すれば、誤判定されるおそれがある。
【００７３】
そこで、オートクルーズのための空気圧低下判定処理では、判定のための判定しきい値ＤHTH が、車両の速度Ｖ２が速くなるほど小さくなるように設定されている。より具体的には、判定しきい値ＤHTH は、図５に示すように、０〜ＶTH1 、ＶTH1 〜ＶTH2 およびＶTH2 以上の３段階に分類された車両の速度Ｖ２にそれぞれ対応して設定されている。さらに具体的には、判定しきい値ＤHTH は、下記(26)式〜(28)式に示すように、設定されている。下記(26)式〜(28)式は、ＲＯＭ２ｃに予め記憶されている。β１およびβ２は、予め定める定数である。
【００７４】
ＤHTH ＝ＤHTH1            （Ｖ２＜ＶTH1 ）                  ‥‥(26)
ＤHTH ＝β１×Ｖ１＋β２  （ＶTH1 ≦Ｖ２≦ＶTH2 ）          ‥‥(27)
ＤHTH ＝ＤHTH2            （Ｖ２＞ＶTH2 ）                  ‥‥(28)
この処理では、算出された車両の速度Ｖ２がいずれの段階に属するかが調べられ、その結果に応じた判定しきい値ＤHTH が取得される（ステップＳ２０）。
【００７５】
なお、上記(26)式〜(28)式において、ＤHTH1＝０．１、ＶTH1 ＝120(km/h) およびＶTH2 ＝200(km/h) に設定されている。また、ＤHTH2は、タイヤＷi がすべて正常内圧である状態で直線走行をする場合でも誤判定されないような値に設定されており、たとえば０．０３に設定されている。
そして、判定値Ｄ３、および取得された判定しきい値ＤHTH に基づいて、下記(29)式が満足されるか否かが判別される（ステップＳ２１）。
【００７６】
｜Ｄ３｜≦ＤHTH                                             ‥‥(29)
この結果、上記(29)式が満足されると判別されると、タイヤＷi はすべて正常内圧であると判定され、警報の発生／停止を示すためのオートクルーズ警報フラグがリセットされる。一方、上記(29)式が満足されないと判別されると、空気圧が低下しているタイヤＷi があると判定され、オートクルーズ警報フラグがセットされる。
【００７７】
以上の処理が終了すると、警報発生／停止処理が実行される（ステップＳ２２）。警報発生／停止処理では、低速警報フラグ、高速警報フラグまたはオートクルーズ警報フラグのうちいずれか１つでもセットされているか否かが判別される。その結果、上記３つのフラグのうちいずれか１つでもセットされていれば、表示器３に警報信号が与えられる。表示器３では、警報信号が与えられると、表示器３に備えられている表示ランプが点灯する。これにより、タイヤＷi の空気圧が低下していることが報知される。
【００７８】
このように本実施形態にかかるタイヤ空気圧低下検出装置によれば、車両がオートクルーズ走行をしている場合には、車両がほぼ直線走行しているときに求められ、さらに平滑化処理が施された判定値Ｄ３、および高速になるほど小さくなるように設定された判定しきい値ＤHTH に基づいて、オートクルーズ走行のためのオートクルーズ処理が実行される。したがって、車両が高速域でオートクルーズ走行をしていても、タイヤＷi の空気圧が低下していることを確実に検出できる。そのため、高精度なタイヤ空気圧低下検出装置とすることができる。
【００７９】
本発明の実施の一形態の説明は以上のとおりであるが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で種々の設計変更を施すことが可能である。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、車両がオートクルーズ走行をしている場合には、オートクルーズ走行のための空気圧低下判定処理が実行されるから、車両がオートクルーズ走行をしている場合であっても、タイヤの空気圧が低下していることを検出できる。そのため、従来よりも高精度なタイヤ空気圧低下検出装置とすることができる。
【００８１】
また、回転角速度に基づいて求められた車両の前後方向加速度に基づいてオートクルーズ走行か否かが判別されるから、車両に装備されるオートクルーズスイッチから生じるオートクルーズ信号を取り込む必要がない。そのため、タイヤ空気圧低下検出装置を安価に実現できる。
また、高速になるほど小さな値となる判定しきい値に基づいて空気圧低下判定が行われるから、高速駆動走行時に空気圧が低下しているタイヤの回転角速度が増加する場合であっても、当該空気圧低下を確実に検出できる。
【００８２】
また、請求項２または４記載の発明によれば、車両がほぼ直線走行をしている場合に算出された誤差をほとんど含まない判定値のみを保持しておき、この保持されている判定値を平滑化して空気圧低下判定処理に用いているから、空気圧低下判定処理を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のタイヤ空気圧低下検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】制御装置の内部の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】タイヤ空気圧低下検出処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】タイヤ空気圧低下検出処理の続きを説明するためのフローチャートである。
【図５】オートクルーズ処理に用いられる判定しきい値を説明するための図である。
【図６】高速判定処理を説明するための図である。
【符号の説明】
１  車輪速センサ
２  制御装置
２ｂ  ＣＰＵ
【図１】
0003724892.tif 000007
【図２】
0003724892.tif 000008
【図３】
0003724892.tif 000009
【図４】
0003724892.tif 000010
【図５】
0003724892.tif 000011
【図６】
0003724892.tif 000012